JP4985772B2 - Optical subassembly manufacturing method and optical subassembly - Google Patents

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Description

この発明は、サーバシステムやネットワーク装置の光インタコネクトなどに適用される光サブアセンブリの製造方法、光サブアセンブリおよびこの光サブアセンブリを適用した光インタコネクト用デバイス、WDM発振器および受信回路に関する。   The present invention relates to an optical subassembly manufacturing method applied to an optical interconnect of a server system or a network device, an optical subassembly, an optical interconnect device to which the optical subassembly is applied, a WDM oscillator, and a receiving circuit.

光ファイバ群を用いて、チップ間、ボード間またはラック間でデータを並列伝送する光インタコネクトにおいては、電気信号を光信号に変換する送信光サブアセンブリ(TOSA:Transmitter Optical SubAssembly)や、光信号を電気信号に変換する受信光サブアセンブリ(ROSA:Receiver Optical SubAssembly)が用いられる(たとえば、下記特許文献1〜5参照。)。   In an optical interconnect that transmits data in parallel between chips, boards, or racks using an optical fiber group, a transmitter optical subassembly (TOSA) that converts an electrical signal into an optical signal, or an optical signal A receiving optical subassembly (ROSA: Receiver Optical SubAssembly) is used (see, for example, Patent Documents 1 to 5 below).

図26は、光インタコネクトモジュールを示す斜視図である。図26に示すように、光インタコネクトモジュール2610は、ボード2620間を光ファイバ2630によって接続するための接続モジュールである。光インタコネクトモジュール2610は、光送信モジュール2640と、光受信モジュール2650と、を備えている。   FIG. 26 is a perspective view showing an optical interconnect module. As shown in FIG. 26, the optical interconnect module 2610 is a connection module for connecting the boards 2620 with an optical fiber 2630. The optical interconnect module 2610 includes an optical transmission module 2640 and an optical reception module 2650.

光送信モジュール2640は、送信回路2641と、光サブアセンブリ2642と、を備えている。送信回路2641は、ボード2620の回路素子から伝送されたデータ信号に基づく電気信号を光サブアセンブリ2642へ出力する。光サブアセンブリ2642は、LD(Laser Diode)を備え、送信回路2641から出力された電気信号に基づく光信号を光ファイバ2630を介して出射するTOSAである。   The optical transmission module 2640 includes a transmission circuit 2641 and an optical subassembly 2642. The transmission circuit 2641 outputs an electrical signal based on the data signal transmitted from the circuit element of the board 2620 to the optical subassembly 2642. The optical subassembly 2642 includes a laser diode (LD), and is a TOSA that emits an optical signal based on the electrical signal output from the transmission circuit 2641 via the optical fiber 2630.

光受信モジュール2650は、光サブアセンブリ2651と、受信回路2652と、を備えている。光サブアセンブリ2651は、PD(Photo Ditector)を備え、光ファイバ2630を介して受光した光信号に基づく電気信号を受信回路2652へ出力するROSAである。受信回路2652は、光サブアセンブリ2651から出力された電気信号をデータ信号に復調し、復調したデータ信号をボード2620の回路素子へ出力する。   The optical reception module 2650 includes an optical subassembly 2651 and a reception circuit 2652. The optical subassembly 2651 is a ROSA that includes a PD (Photo Detector) and outputs an electrical signal based on the optical signal received through the optical fiber 2630 to the receiving circuit 2652. The receiving circuit 2652 demodulates the electrical signal output from the optical subassembly 2651 into a data signal, and outputs the demodulated data signal to the circuit element of the board 2620.

図27は、従来の光サブアセンブリを示す正面断面図である。図27に示すように、従来の光サブアセンブリ2700は、配線基板2710上に配置されたLDなどの光電変換素子2720と、光電変換素子2720を気密封止する金属キャップ2730と、を備えている。配線基板2710には、光電変換素子と接続するリードピンなどが設けられている。金属キャップ2730にはレンズ部材2740が設けられている。   FIG. 27 is a front sectional view showing a conventional optical subassembly. As shown in FIG. 27, a conventional optical subassembly 2700 includes a photoelectric conversion element 2720 such as an LD disposed on a wiring board 2710, and a metal cap 2730 that hermetically seals the photoelectric conversion element 2720. . The wiring board 2710 is provided with lead pins and the like that are connected to the photoelectric conversion elements. The metal cap 2730 is provided with a lens member 2740.

光電変換素子2720がLDの場合、光サブアセンブリ2700は、LDによって生成した光信号をレンズ部材2740を介して出射する。光電変換素子2720がPDの場合、光サブアセンブリ2700は、レンズ部材2740を介して入射された光信号をPDによって受光する。また、金属キャップ2730には光ファイバ接続用のフェルールなどが取り付けられる。   When the photoelectric conversion element 2720 is an LD, the optical subassembly 2700 emits an optical signal generated by the LD via the lens member 2740. When the photoelectric conversion element 2720 is a PD, the optical subassembly 2700 receives an optical signal incident through the lens member 2740 by the PD. Further, a ferrule for connecting an optical fiber or the like is attached to the metal cap 2730.

図28は、従来の光サブアセンブリの光軸合わせを示す正面断面図である。図28において、符号2721は光電変換素子2720の光軸を示している。符号2741はレンズ部材2740の光軸を示している。従来の光サブアセンブリ2700においては、光学特性を向上させるため、光軸2721と光軸2741とが一致するように、配線基板2710に配置された光電変換素子2720に対してレンズ部材2740を位置決めする。   FIG. 28 is a front sectional view showing optical axis alignment of a conventional optical subassembly. In FIG. 28, reference numeral 2721 indicates the optical axis of the photoelectric conversion element 2720. Reference numeral 2741 indicates the optical axis of the lens member 2740. In the conventional optical subassembly 2700, in order to improve the optical characteristics, the lens member 2740 is positioned with respect to the photoelectric conversion element 2720 arranged on the wiring board 2710 so that the optical axis 2721 and the optical axis 2741 coincide. .

光電変換素子2720がLDである場合、LDから出射されてレンズ部材2740を通過した光信号をモニタし、モニタした光信号の強度が最大となるようにレンズ部材2740を位置決めする。光電変換素子2720がPDである場合、レンズ部材2740を介して入射された光信号に基づいてPDから出力された電気信号をモニタし、モニタした電気信号の強度が最大となるようにレンズ部材2740を位置決めする。   When the photoelectric conversion element 2720 is an LD, an optical signal emitted from the LD and passed through the lens member 2740 is monitored, and the lens member 2740 is positioned so that the intensity of the monitored optical signal is maximized. When the photoelectric conversion element 2720 is a PD, an electric signal output from the PD is monitored based on an optical signal incident through the lens member 2740, and the lens member 2740 has a maximum intensity of the monitored electric signal. Positioning.

レンズ部材2740を位置決めした状態で、溶接などの方法により金属キャップ2730を配線基板2710に固定する。これにより、配線基板2710および金属キャップ2730によって光電変換素子2720が気密封止される。光電変換素子2720が気密封止された空間は、たとえば直径5〜6mm×高さ5〜6mmの円柱形である。   With the lens member 2740 positioned, the metal cap 2730 is fixed to the wiring board 2710 by a method such as welding. Accordingly, the photoelectric conversion element 2720 is hermetically sealed by the wiring board 2710 and the metal cap 2730. The space in which the photoelectric conversion element 2720 is hermetically sealed is, for example, a cylindrical shape having a diameter of 5 to 6 mm and a height of 5 to 6 mm.

また、配線基板2710に対して光電変換素子2720を位置決めする場合に、配線基板2710上に配置した半田バンプに光電変換素子2720の電極を配置し、半田バンプを加熱して溶融させることで、溶融した半田バンプの表面張力に起因して光電変換素子2720が配線基板2710に対して自己整合的に位置決めされるセルフアライメント効果が利用されている(たとえば、下記非特許文献1参照。)。   Further, when positioning the photoelectric conversion element 2720 with respect to the wiring board 2710, the electrodes of the photoelectric conversion element 2720 are arranged on the solder bumps arranged on the wiring board 2710, and the solder bumps are heated and melted to melt. A self-alignment effect is used in which the photoelectric conversion element 2720 is positioned in a self-aligned manner with respect to the wiring board 2710 due to the surface tension of the solder bump (see, for example, Non-Patent Document 1 below).

特開2005−338408号公報JP-A-2005-338408 特開平11−345955号公報JP 11-345955 A 特開平9−197158号公報JP-A-9-197158 特開平7−209558号公報JP-A-7-209558 特開平5−134137号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-134137

佐々木純一 伊藤正隆 本望宏 金山義信、「AuSnバンプ接合による光素子のセルフアライメント実装」、vol.93、電子情報通信学会、1993年12月、p.61−p.66Junichi Sasaki Masataka Ito Nobuhiro Motoyoshi Nobunobu Kanayama, “Self-alignment mounting of optical elements by AuSn bump bonding”, vol. 93, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, December 1993, p. 61-p. 66

しかしながら、上述した従来技術では、光電変換素子2720を気密封止するための金属キャップ2730が必要であり、レンズ部材2740と金属キャップ2730との接合部分が存在するため光サブアセンブリ2700が大型化(たとえば直径5mm×高さ5mm)するという問題がある。このため、たとえば光インタコネクトにおいて要求される実装密度(たとえば0.25mm間隔の配列)を満たすことができないという問題がある。   However, in the above-described conventional technology, the metal cap 2730 for hermetically sealing the photoelectric conversion element 2720 is necessary, and since the joint portion between the lens member 2740 and the metal cap 2730 exists, the optical subassembly 2700 is increased in size ( For example, there is a problem that the diameter is 5 mm × the height is 5 mm. For this reason, for example, there is a problem that it is not possible to satisfy a mounting density required for an optical interconnect (for example, an array with an interval of 0.25 mm).

また、光電変換素子2720の出力信号をモニタしながらレンズ部材2740を位置決めする必要があるため、レンズ部材2740の位置決めに時間がかかり、光サブアセンブリ2700の製造に時間がかかるという問題がある。また、光電変換素子2720の出力信号をモニタするモニタ装置や、レンズ部材2740の位置決めを行う位置決め装置が必要となるため、光サブアセンブリ2700の製造コストが高くなるという問題がある。   Further, since it is necessary to position the lens member 2740 while monitoring the output signal of the photoelectric conversion element 2720, it takes time to position the lens member 2740, and it takes time to manufacture the optical subassembly 2700. Further, since a monitor device that monitors the output signal of the photoelectric conversion element 2720 and a positioning device that positions the lens member 2740 are required, there is a problem that the manufacturing cost of the optical subassembly 2700 increases.

この発明は、上述した問題点を解消するものであり、光サブアセンブリの小型化を図りつつ、光サブアセンブリの低コスト化を図ることができる光サブアセンブリの製造方法、光サブアセンブリおよびこの光サブアセンブリを適用した光インタコネクト用デバイス、WDM発振器および受信回路を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and provides a method of manufacturing an optical subassembly, an optical subassembly, and the light capable of reducing the cost of the optical subassembly while reducing the size of the optical subassembly. An object of the present invention is to provide an optical interconnect device, a WDM oscillator, and a receiving circuit to which a subassembly is applied.

この発明にかかる光サブアセンブリの製造方法は、接続電極と凸状の高融点ガラスとを互いの相対位置を決めて配線基板上に形成する形成工程と、前記接続電極上に光電変換素子を位置決めして接続する位置決め工程と、前記高融点ガラス上に前記高融点ガラスよりも融点が低い低融点ガラスを配置する配置工程と、前記高融点ガラスに合わせた形状の突起部とレンズ部とを有し、前記突起部と前記レンズ部の光軸との相対位置が前記接続電極と前記高融点ガラスとの相対位置に応じて決められたレンズ部材の前記突起部を前記低融点ガラス上に配置して固定する固定工程と、を含み、前記固定工程では、前記低融点ガラスを溶融させることで前記高融点ガラスに対して前記レンズ部材を位置決めすることを特徴とする。   The optical subassembly manufacturing method according to the present invention includes a forming step of forming a connection electrode and a convex refractory glass on a wiring board by determining relative positions of each other, and positioning a photoelectric conversion element on the connection electrode A positioning step for connecting, a disposing step for disposing a low melting point glass having a melting point lower than that of the high melting point glass on the high melting point glass, and a protrusion and a lens portion having a shape matched to the high melting point glass. The projection of the lens member, the relative position of the projection and the optical axis of the lens of which is determined according to the relative position of the connection electrode and the high melting point glass, is disposed on the low melting point glass. A fixing step of fixing the lens member, wherein the lens member is positioned with respect to the high melting point glass by melting the low melting point glass.

上記構成によれば、溶融した低融点ガラスの表面張力に起因するセルフアライメント効果を利用してレンズ部材を配線基板および高融点ガラスに対して自動的、高精度かつ高速に位置決めできる。このため、光サブアセンブリの製造時間を短縮することができる。   According to the above configuration, the lens member can be automatically and accurately positioned at high speed with respect to the wiring board and the high melting point glass by utilizing the self-alignment effect resulting from the surface tension of the molten low melting point glass. For this reason, the manufacturing time of an optical subassembly can be shortened.

また、前記形成工程では、前記接続電極を囲む環状に前記高融点ガラスを形成し、前記レンズ部材の前記突起部は前記高融点ガラスに合わせた環状に形成され、前記固定工程では、前記配線基板、前記高融点ガラス、前記低融点ガラスおよび前記レンズ部材によって前記光電変換素子を気密封止することを特徴とする。   Further, in the forming step, the high melting point glass is formed in an annular shape surrounding the connection electrode, and the protrusion of the lens member is formed in an annular shape matching the high melting point glass, and in the fixing step, the wiring board is formed. The photoelectric conversion element is hermetically sealed by the high melting point glass, the low melting point glass, and the lens member.

上記構成によれば、接続電極を囲む環状にレンズ部材の突起部、高融点ガラスおよび低融点ガラスを形成することで、金属キャップを用いることなくレンズ部材によって光電変換素子を気密封止できる。このため、光サブアセンブリを小型化することができる。   According to the said structure, a photoelectric conversion element can be airtightly sealed with a lens member, without using a metal cap by forming the projection part of a lens member, high melting glass, and low melting glass in the annular | circular shape surrounding a connection electrode. For this reason, an optical subassembly can be reduced in size.

この発明によれば、光サブアセンブリの小型化を図りつつ、光サブアセンブリの低コスト化を図ることができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to reduce the cost of the optical subassembly while reducing the size of the optical subassembly.

実施の形態1にかかる光サブアセンブリを示す正面断面図である。1 is a front sectional view showing an optical subassembly according to a first embodiment; 実施の形態1にかかる光サブアセンブリの配線基板およびLDを示す一部透過平面図である。FIG. 3 is a partially transmissive plan view showing a wiring board and an LD of the optical subassembly according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる光サブアセンブリのレンズ部材を示す一部透過平面図である。FIG. 3 is a partially transparent plan view showing a lens member of the optical subassembly according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる光サブアセンブリの製造工程の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a manufacturing process of the optical subassembly according to the first embodiment. 図4のステップS401に対応した工程図である。It is process drawing corresponding to step S401 of FIG. 図4のステップS402およびS403に対応した工程図(その1)である。FIG. 5 is a process diagram (part 1) corresponding to steps S402 and S403 in FIG. 4; 図4のステップS402およびS403に対応した工程図(その2)である。FIG. 6 is a process diagram (part 2) corresponding to steps S402 and S403 in FIG. 4; 図4のステップS402およびS403に対応した工程図(その3)である。FIG. 6 is a process diagram (part 3) corresponding to steps S402 and S403 in FIG. 4; 図4のステップS402およびS403に対応した工程図(その4)である。FIG. 6 is a process diagram (part 4) corresponding to steps S402 and S403 in FIG. 4; 図4のステップS404に対応した工程図(その1)である。FIG. 5 is a process diagram (part 1) corresponding to step S404 in FIG. 4; 図4のステップS404に対応した工程図(その2)である。FIG. 6 is a process diagram (part 2) corresponding to step S404 in FIG. 4; 図4のステップS404に対応した工程図(その3)である。FIG. 6 is a process diagram (part 3) corresponding to step S404 in FIG. 4; 図4のステップS405に対応した工程図である。It is process drawing corresponding to step S405 of FIG. 図4のステップS406およびS407に対応した工程図である。It is process drawing corresponding to step S406 and S407 of FIG. 図4のステップS408に対応した工程図である。FIG. 5 is a process diagram corresponding to step S408 in FIG. 4. 実施の形態2にかかる光サブアセンブリを示す正面断面図である。FIG. 6 is a front sectional view showing an optical subassembly according to a second embodiment. 実施の形態2にかかる光サブアセンブリの配線基板およびLDを示す一部透過平面図である。FIG. 6 is a partially transmissive plan view showing a wiring board and an LD of an optical subassembly according to a second embodiment. 実施の形態2にかかる光サブアセンブリのレンズ部材を示す一部透過平面図である。FIG. 6 is a partially transmissive plan view showing a lens member of the optical subassembly according to the second embodiment. 実施の形態2にかかる光サブアセンブリの製造工程の一例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an example of a manufacturing process of an optical subassembly according to a second embodiment; 図19のステップS1906およびS1908に対応した工程図である。FIG. 20 is a process diagram corresponding to steps S1906 and S1908 in FIG. 19. 本発明の実施例1にかかるOSAアレイを示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the OSA array concerning Example 1 of this invention. 本発明の実施例2にかかる光インタコネクト用デバイスを示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the device for optical interconnects concerning Example 2 of this invention. 本発明の実施例3にかかるWDM発振器を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the WDM oscillator concerning Example 3 of this invention. 本発明の実施例4にかかる受信回路を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the receiving circuit concerning Example 4 of this invention. 本発明の実施例4にかかる受信回路を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the receiving circuit concerning Example 4 of this invention. 光インタコネクトモジュールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows an optical interconnect module. 従来の光サブアセンブリを示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the conventional optical subassembly. 従来の光サブアセンブリの光軸合わせを示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the optical axis alignment of the conventional optical subassembly.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光サブアセンブリの製造方法および光サブアセンブリの好適な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of an optical subassembly manufacturing method and an optical subassembly according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1にかかる光サブアセンブリを示す正面断面図である。実施の形態1にかかる光サブアセンブリ100は、入力された電気信号に応じた光信号を生成して出射するTOSAである。図1に示すように、光サブアセンブリ100は、配線基板110と、接続電極120と、半田バンプ130と、高融点ガラス140と、低融点ガラス150と、LD160と、レンズ部材170と、を備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a front sectional view showing an optical subassembly according to the first embodiment. The optical subassembly 100 according to the first embodiment is a TOSA that generates and emits an optical signal corresponding to an input electrical signal. As shown in FIG. 1, the optical subassembly 100 includes a wiring substrate 110, connection electrodes 120, solder bumps 130, a high melting point glass 140, a low melting point glass 150, an LD 160, and a lens member 170. ing.

配線基板110は、たとえばアルミナ(酸化アルミニウム)などのセラミック基板である。接続電極120は、配線基板110とLD160とを接続する電極であり、配線基板110上に形成されている。半田バンプ130(第二低融点部材)は、接続電極120よりも融点が低く、接続電極120上に配置されている。半田バンプ130は金とすずの合金(半田金属)である。   Wiring substrate 110 is a ceramic substrate such as alumina (aluminum oxide). The connection electrode 120 is an electrode that connects the wiring substrate 110 and the LD 160, and is formed on the wiring substrate 110. The solder bump 130 (second low melting point member) has a melting point lower than that of the connection electrode 120 and is disposed on the connection electrode 120. The solder bump 130 is an alloy of gold and tin (solder metal).

高融点ガラス140(高融点部材)は、配線基板110上に凸状に形成されている。高融点ガラス140は、配線基板110との相対位置を決めて配線基板110上に形成されている。高融点ガラス140はたとえばシリカガラスである。低融点ガラス150(低融点部材)は、高融点ガラス140よりも融点が低いガラス部材である。低融点ガラス150は、高融点ガラス140上に配置されている。低融点ガラス150は、たとえば燐やボロンなどの不純物を添加したシリカガラスである。   The high melting point glass 140 (high melting point member) is formed in a convex shape on the wiring substrate 110. The refractory glass 140 is formed on the wiring board 110 at a position relative to the wiring board 110. The high melting point glass 140 is, for example, silica glass. The low melting point glass 150 (low melting point member) is a glass member having a lower melting point than the high melting point glass 140. The low melting point glass 150 is disposed on the high melting point glass 140. The low melting point glass 150 is a silica glass to which impurities such as phosphorus and boron are added.

LD160(光電変換素子)は、半田バンプ130を介して接続電極120に接続されている。LD160は、発光部161と発光部161に電気信号を伝送する電極162とを有している。LD160の電極162は半田バンプ130上に配置されている。また、LD160は、配線基板110、高融点ガラス140、低融点ガラス150およびレンズ部材170によって気密封止されている。   The LD 160 (photoelectric conversion element) is connected to the connection electrode 120 via the solder bump 130. The LD 160 includes a light emitting unit 161 and an electrode 162 that transmits an electric signal to the light emitting unit 161. The electrode 162 of the LD 160 is disposed on the solder bump 130. The LD 160 is hermetically sealed by the wiring substrate 110, the high melting point glass 140, the low melting point glass 150, and the lens member 170.

レンズ部材170は、高融点ガラス140に合わせた形状の突起部171とレンズ部172とを有する。高融点ガラス140に合わせた突起部171の形状とは、突起部171を高融点ガラス140上に配置した場合に、互いの接合面の形状がほぼ一致する形状である。特に、この接合面の形状が完全に一致する形状に突起部171を形成することで、後述するセルフアライメント効果による位置決めの精度を高めることができる。   The lens member 170 includes a protrusion 171 and a lens portion 172 that are shaped to match the high melting point glass 140. The shape of the protrusion 171 matched to the high melting point glass 140 is a shape in which the shapes of the joint surfaces of the protrusions 171 substantially coincide with each other when the protrusion 171 is disposed on the high melting point glass 140. In particular, by forming the protrusion 171 in a shape that completely matches the shape of the joint surface, the positioning accuracy by the self-alignment effect described later can be enhanced.

たとえば、高融点ガラス140と突起部171とを同半径の円環状に形成し、互いの接合面を同半径の円形状とする。また、レンズ部材170は、突起部171を低融点ガラス150上に配置して高融点ガラス140および配線基板110に対して固定される。また、レンズ部材170は、低融点ガラス150を溶融させることに起因するセルフアライメント効果によって高融点ガラス140に対して位置決めされた状態で、高融点ガラス140と接合されている。   For example, the refractory glass 140 and the protrusion 171 are formed in an annular shape with the same radius, and the joint surfaces thereof are circular with the same radius. In addition, the lens member 170 is fixed to the high melting point glass 140 and the wiring substrate 110 with the protrusions 171 disposed on the low melting point glass 150. The lens member 170 is bonded to the high melting point glass 140 in a state where the lens member 170 is positioned with respect to the high melting point glass 140 by a self-alignment effect caused by melting the low melting point glass 150.

また、突起部171とレンズ部172とを備えるレンズ部材170を一体の透過部材によって構成することで、突起部171にも光透過性を持たせることができる。また、レンズ部材170には、低融点ガラス150よりも高い融点(たとえば高融点ガラス140と同程度の融点)を有する透過部材を用いる。レンズ部材170のレンズ部172の光軸173は、LD160の発光部161の光軸163と一致している。   In addition, by forming the lens member 170 including the protruding portion 171 and the lens portion 172 with an integral transmission member, the protruding portion 171 can also have light transmittance. For the lens member 170, a transmissive member having a higher melting point than the low-melting glass 150 (for example, a melting point similar to that of the high-melting glass 140) is used. The optical axis 173 of the lens portion 172 of the lens member 170 coincides with the optical axis 163 of the light emitting portion 161 of the LD 160.

図2は、実施の形態1にかかる光サブアセンブリの配線基板およびLDを示す一部透過平面図である。図1は図2のAA’断面図である。図2に示すように、発光部161はLD160の表面に設けられ、電極162はLD160の裏面に4つ設けられている。4つの電極162は、LD160の裏面の四隅に、発光部161の光軸163からの距離が互いに等しくなるように設けられている。   FIG. 2 is a partially transparent plan view showing the wiring board and LD of the optical subassembly according to the first embodiment. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA 'of FIG. As shown in FIG. 2, the light emitting unit 161 is provided on the front surface of the LD 160, and four electrodes 162 are provided on the back surface of the LD 160. The four electrodes 162 are provided at the four corners of the back surface of the LD 160 so that the distances from the optical axis 163 of the light emitting unit 161 are equal to each other.

接続電極120は、配線基板110上に4つ形成されている。4つの接続電極120は、4つの電極162に対応した位置にそれぞれ形成され、それぞれ半田バンプ130を介してLD160の電極162と接合している。高融点ガラス140は、配線基板110上で接続電極120を囲む円環状(ドーナツ型)に形成されている。   Four connection electrodes 120 are formed on the wiring substrate 110. The four connection electrodes 120 are formed at positions corresponding to the four electrodes 162, and are joined to the electrodes 162 of the LD 160 via the solder bumps 130, respectively. The high melting point glass 140 is formed in an annular shape (donut type) surrounding the connection electrode 120 on the wiring substrate 110.

また、高融点ガラス140は、4つの接続電極120の中心点を中心とした円環状(半径をrとする)に形成されている。接続電極120に接続されたLD160の光軸163は4つの接続電極120の中心点を通過するため、高融点ガラス140は、LD160の光軸163を中心とした円環状に形成される。   The refractory glass 140 is formed in an annular shape (having a radius of r) with the center point of the four connection electrodes 120 as the center. Since the optical axis 163 of the LD 160 connected to the connection electrode 120 passes through the center point of the four connection electrodes 120, the refractory glass 140 is formed in an annular shape centering on the optical axis 163 of the LD 160.

なお、ここでは、LD160の4つの電極162の形状は、それぞれ4つの接続電極120に合わせた形状である。LD160の4つの電極162は、4つの半田バンプ130を溶融させることに起因するセルフアライメント効果によってそれぞれ4つの接続電極120に対して位置決めされた状態で接合されている。   Here, the shape of the four electrodes 162 of the LD 160 is a shape matched to the four connection electrodes 120 respectively. The four electrodes 162 of the LD 160 are joined in a state of being positioned with respect to the four connection electrodes 120 by a self-alignment effect caused by melting the four solder bumps 130.

図3は、実施の形態1にかかる光サブアセンブリのレンズ部材を示す一部透過平面図である。図3に示すように、レンズ部材170のレンズ部172はレンズ部材170の表面に設けられ、突起部171はレンズ部材170の裏面に設けられている。レンズ部材170の突起部171は、高融点ガラス140に合わせた円環状に形成されている。また、レンズ部材170の突起部171と光軸173との相対位置は、接続電極120と高融点ガラス140との相対位置に応じて決められる。   FIG. 3 is a partially transparent plan view illustrating the lens member of the optical subassembly according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the lens portion 172 of the lens member 170 is provided on the front surface of the lens member 170, and the protrusion 171 is provided on the back surface of the lens member 170. The protrusion 171 of the lens member 170 is formed in an annular shape that matches the refractory glass 140. Further, the relative position between the projection 171 of the lens member 170 and the optical axis 173 is determined according to the relative position between the connection electrode 120 and the refractory glass 140.

ここでは、高融点ガラス140は4つの接続電極120の中心点を中心とした半径rの円環状(図2参照)であるため、レンズ部材170の突起部171は、レンズ部材170の光軸173を中心とした半径rの円環状に形成されている。このため、高融点ガラス140とレンズ部材170の突起部171とを位置を合わせて接合することで、4つの接続電極120の中心点を通過する発光部161の光軸163と、レンズ部172の光軸173と、が一致する。   Here, since the refractory glass 140 has an annular shape (see FIG. 2) with a radius r centering on the center point of the four connection electrodes 120, the protrusion 171 of the lens member 170 is the optical axis 173 of the lens member 170. Is formed in an annular shape with a radius r centering on. For this reason, the high melting point glass 140 and the projection 171 of the lens member 170 are joined to each other so that the optical axis 163 of the light emitting unit 161 passing through the center point of the four connection electrodes 120 and the lens unit 172 The optical axis 173 matches.

図4は、実施の形態1にかかる光サブアセンブリの製造工程の一例を示すフローチャートである。図4に示すように、まず、LD160の電極162が配置される配線基板110上の位置に接続電極120を形成する(ステップS401)。つぎに、ステップS401によって形成した接続電極120との相対位置を決めて配線基板110上に高融点ガラス140を形成する(ステップS402)。   FIG. 4 is a flowchart of an example of the manufacturing process of the optical subassembly according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, first, the connection electrode 120 is formed at a position on the wiring board 110 where the electrode 162 of the LD 160 is disposed (step S401). Next, the relative position with respect to the connection electrode 120 formed by step S401 is determined, and the high melting glass 140 is formed on the wiring board 110 (step S402).

つぎに、ステップS402によって形成した高融点ガラス140上に低融点ガラス150を配置する(ステップS403)。つぎに、ステップS401によって形成した接続電極120上に半田バンプ130を配置する(ステップS404)。つぎに、ステップS404によって配置した半田バンプ130上にLD160を配置する(ステップS405)。   Next, the low melting point glass 150 is placed on the high melting point glass 140 formed in step S402 (step S403). Next, the solder bump 130 is disposed on the connection electrode 120 formed in step S401 (step S404). Next, LD160 is arrange | positioned on the solder bump 130 arrange | positioned by step S404 (step S405).

つぎに、半田バンプ130を溶融させることによって配線基板110に対してLD160を位置決めする(ステップS406)。つぎに、半田バンプ130を冷却することによって配線基板110に対してLD160を固定する(ステップS407)。つぎに、ステップS403によって配置した低融点ガラス150上にレンズ部材170を配置する(ステップS408)。   Next, the LD 160 is positioned with respect to the wiring board 110 by melting the solder bumps 130 (step S406). Next, the LD 160 is fixed to the wiring board 110 by cooling the solder bump 130 (step S407). Next, the lens member 170 is disposed on the low melting point glass 150 disposed in step S403 (step S408).

つぎに、低融点ガラス150を溶融させることによって配線基板110に対してレンズ部材170を位置決めする(ステップS409)。つぎに、低融点ガラス150を冷却することによって配線基板110に対してレンズ部材170を固定し(ステップS410)、一連の光サブアセンブリ100の製造工程を終了する。   Next, the lens member 170 is positioned with respect to the wiring board 110 by melting the low melting point glass 150 (step S409). Next, the lens member 170 is fixed to the wiring board 110 by cooling the low melting point glass 150 (step S410), and the manufacturing process of the series of optical subassemblies 100 is completed.

図5は、図4のステップS401に対応した工程図である。ここでは、LD160の4つの電極162に対応した配線基板110上の位置に接続電極120を4つ形成する。図6〜図9は、図4のステップS402およびS403に対応した工程図(その1)〜(その4)である。まず、図6に示すように、化学的気相堆積法などによって高融点ガラス140の層、低融点ガラス150の層の順に配線基板110上に成膜する。   FIG. 5 is a process diagram corresponding to step S401 in FIG. Here, four connection electrodes 120 are formed at positions on the wiring board 110 corresponding to the four electrodes 162 of the LD 160. 6 to 9 are process diagrams (part 1) to (part 4) corresponding to steps S402 and S403 in FIG. First, as shown in FIG. 6, a layer of a high melting point glass 140 and a layer of a low melting point glass 150 are sequentially formed on the wiring substrate 110 by a chemical vapor deposition method or the like.

つぎに、図7に示すように、エッチング後の高融点ガラス140と接続電極120との相対位置が上述した位置となるように、低融点ガラス150上にフォトレジスト710を円環状にパターニングする。つぎに、図8に示すように、化学的イオンエッチング法などによって、高融点ガラス140および低融点ガラス150のうちフォトレジスト710がパターニングされていない部分を除去する。   Next, as shown in FIG. 7, a photoresist 710 is patterned in an annular shape on the low melting point glass 150 such that the relative position between the high melting point glass 140 after etching and the connection electrode 120 is the position described above. Next, as shown in FIG. 8, a portion of the high melting point glass 140 and the low melting point glass 150 where the photoresist 710 is not patterned is removed by a chemical ion etching method or the like.

つぎに、図9に示すように、酵素プラズマを用いた灰化および洗浄などによってフォトレジスト710を除去する。これによって、配線基板110上に高融点ガラス140および低融点ガラス150が形成される。図10〜図12は、図4のステップS404に対応した工程図(その1)〜(その3)である。図10に示すように、配線基板110の表面のうち接続電極120を除いた部分にフォトレジスト1010をパターニングする。   Next, as shown in FIG. 9, the photoresist 710 is removed by ashing and cleaning using enzyme plasma. As a result, the high melting point glass 140 and the low melting point glass 150 are formed on the wiring substrate 110. 10 to 12 are process diagrams (part 1) to (part 3) corresponding to step S404 in FIG. As shown in FIG. 10, a photoresist 1010 is patterned on the surface of the wiring substrate 110 except for the connection electrodes 120.

つぎに、図11に示すように、真空蒸着法などによって半田金属130aの層を成膜する。つぎに、図12に示すように、アセトンなどの有機溶剤に浸透させるリフトオフ法などによって、フォトレジスト1010およびフォトレジスト1010上の半田金属130aを除去する。これによって、接続電極120上に残った半田金属130aを半田バンプ130として説明する。   Next, as shown in FIG. 11, a layer of solder metal 130a is formed by a vacuum evaporation method or the like. Next, as shown in FIG. 12, the photoresist 1010 and the solder metal 130a on the photoresist 1010 are removed by a lift-off method or the like infiltrated with an organic solvent such as acetone. Thus, the solder metal 130a remaining on the connection electrode 120 will be described as the solder bump 130.

図13は、図4のステップS405に対応した工程図である。図13に示すように、半田バンプ130上にLD160の電極162を配置する。この工程においては、LD160の電極162は半田バンプ130上に正確に位置決めされている必要はなく、電極162が半田バンプ130上に乗っている状態にすればよい。   FIG. 13 is a process diagram corresponding to step S405 in FIG. As shown in FIG. 13, the electrode 162 of the LD 160 is disposed on the solder bump 130. In this step, the electrode 162 of the LD 160 does not need to be accurately positioned on the solder bump 130, and the electrode 162 may be on the solder bump 130.

図14は、図4のステップS406およびS407に対応した工程図である。ステップS406では、たとえば配線基板110および配線基板110上の素子全体を300℃程度に加熱して半田バンプ130のみを溶融させる。この場合、半田バンプ130を除く全ての素子の融点を300℃よりも高くしておく。半田バンプ130を溶融させると、図14に示すように、溶融した半田バンプ130の表面張力に起因するセルフアライメント効果によって、LD160の電極162が接続電極120に対して一意に位置決めされる。   FIG. 14 is a process diagram corresponding to steps S406 and S407 of FIG. In step S406, for example, the wiring board 110 and the entire element on the wiring board 110 are heated to about 300 ° C. to melt only the solder bumps 130. In this case, the melting points of all elements except the solder bumps 130 are set higher than 300 ° C. When the solder bump 130 is melted, the electrode 162 of the LD 160 is uniquely positioned with respect to the connection electrode 120 by a self-alignment effect caused by the surface tension of the melted solder bump 130 as shown in FIG.

このため、LD160を配線基板110の所定位置に位置決めすることができる。つぎに、溶融した半田バンプ130を冷却して凝固させることで、配線基板110上に位置決めした状態でLD160を固定することができる。溶融した半田バンプ130の冷却は、たとえば自然冷却により行う。   For this reason, the LD 160 can be positioned at a predetermined position on the wiring board 110. Next, the molten solder bump 130 is cooled and solidified, so that the LD 160 can be fixed while being positioned on the wiring board 110. The molten solder bump 130 is cooled by, for example, natural cooling.

図15は、図4のステップS408に対応した工程図である。図15に示すように、低融点ガラス150上にレンズ部材170の突起部171を配置する。この工程においては、突起部171は低融点ガラス150上に正確に位置決めされている必要はなく、突起部171が低融点ガラス150上に乗っている状態にすればよい。   FIG. 15 is a process diagram corresponding to step S408 in FIG. As shown in FIG. 15, the protrusion 171 of the lens member 170 is disposed on the low melting point glass 150. In this step, the protrusion 171 does not need to be accurately positioned on the low-melting glass 150, and the protrusion 171 may be on the low-melting glass 150.

図4のステップS409およびS410に対応した工程図は、図1と同様であるため図示を省略する。低融点ガラス150を溶融させるために、たとえば低融点ガラス150にレーザを照射する。低融点ガラス150に照射するレーザには、たとえばフェムト秒レーザを用いる。これにより、低融点ガラス150を瞬間的に加熱することができる。   The process diagram corresponding to steps S409 and S410 in FIG. 4 is the same as that in FIG. In order to melt the low melting glass 150, for example, the low melting glass 150 is irradiated with a laser. For example, a femtosecond laser is used as the laser for irradiating the low melting point glass 150. Thereby, the low melting glass 150 can be heated instantaneously.

また、レンズ部材170の突起部171はレーザを透過させる光透過性を有する。これにより、図15の符号1510に示すように、突起部171を介して低融点ガラス150にレーザを照射することで低融点ガラス150の温度を上昇させ、低融点ガラス150を溶融させることができる。   Further, the protrusion 171 of the lens member 170 has a light transmitting property that allows laser to pass therethrough. As a result, as indicated by reference numeral 1510 in FIG. 15, the low-melting glass 150 can be melted by increasing the temperature of the low-melting glass 150 by irradiating the low-melting glass 150 with a laser through the protrusion 171. .

このとき、レーザのビーム焦点を低融点ガラス150に合わせることで、非線形な光吸収現象(二光子吸収)により、低融点ガラス150の温度を局部的に上昇させることができる。このため、半田バンプ130、高融点ガラス140、LD160、レンズ部材170などの低融点ガラス150周辺の素子を損傷させることなく低融点ガラス150を溶融させることができる。   At this time, by focusing the laser beam on the low-melting glass 150, the temperature of the low-melting glass 150 can be locally increased by a nonlinear light absorption phenomenon (two-photon absorption). Therefore, the low melting point glass 150 can be melted without damaging elements around the low melting point glass 150 such as the solder bump 130, the high melting point glass 140, the LD 160, and the lens member 170.

たとえば、低融点ガラス150の円環に沿ってレーザの照射装置を回転させながらレーザを照射することで、低融点ガラス150全体を同時に溶融した状態にすることができる。レーザが照射され溶融した低融点ガラス150が自然冷却により再度固化状態となるまでの時間をΔt、レーザのスポットが低融点ガラス150の円環を回る周期をTとする。   For example, the entire low-melting glass 150 can be melted at the same time by irradiating the laser while rotating the laser irradiation device along the ring of the low-melting glass 150. Let Δt be the time until the low-melting glass 150 melted by laser irradiation is solidified again by natural cooling, and T is the period when the laser spot travels around the ring of the low-melting glass 150.

この場合、時間Δtよりも周期Tが短くなるように、レーザパルスの照射エネルギー(10〜100nJ/パルス)、パルス発生頻度(1k〜10kパルス/秒)、ビームの移動速度(0.1〜10mm/s)を制御することで、低融点ガラス150全体が同時に溶融した状態とすることができる。また、レーザの照射装置を複数用意して、複数の照射装置を低融点ガラス150の円環に沿って回転させてもよい。   In this case, laser pulse irradiation energy (10 to 100 nJ / pulse), pulse generation frequency (1 k to 10 k pulse / second), beam moving speed (0.1 to 10 mm) so that the period T is shorter than the time Δt. By controlling / s), the entire low-melting glass 150 can be melted at the same time. Alternatively, a plurality of laser irradiation apparatuses may be prepared, and the plurality of irradiation apparatuses may be rotated along the ring of the low melting point glass 150.

たとえば2つの照射装置を、低融点ガラス150の円環上の互いに離れた位置に設けて同時に回転させることで、1回転毎に低融点ガラス150に対してレーザを2回照射することができる。このため、たとえばビームの移動速度(照射装置の回転速度)を半分にすることができる。なお、低融点ガラス150に対するレーザの照射は乾燥窒素雰囲気中で行うとよい。   For example, by providing two irradiation devices at positions separated from each other on the ring of the low melting point glass 150 and rotating them simultaneously, the low melting point glass 150 can be irradiated with the laser twice for each rotation. For this reason, for example, the moving speed of the beam (the rotational speed of the irradiation device) can be halved. Note that laser irradiation of the low-melting glass 150 is preferably performed in a dry nitrogen atmosphere.

また、突起部171を介して低融点ガラス150にレーザを照射する場合の、レンズ部材170におけるレーザの入射部174は、突起部171と低融点ガラス150の接合面と平行に形成されている。これにより、入射部174に対してレーザを垂直に入射すると、レーザが低融点ガラス150まで直進するため、低融点ガラス150に対してレーザを精度よく照射することができる。   In addition, the laser incident portion 174 in the lens member 170 when the low melting point glass 150 is irradiated with the laser through the protrusion 171 is formed in parallel with the joint surface between the protrusion 171 and the low melting point glass 150. As a result, when the laser is incident on the incident portion 174 perpendicularly, the laser goes straight to the low melting point glass 150, so that the low melting point glass 150 can be accurately irradiated with the laser.

また、入射部174の表面に無反射コーティングを施してもよい。これにより、入射部174におけるレーザの反射を防ぐことができ、低融点ガラス150に対してレーザを効率よく照射することができる。また、入射部174と、突起部171における低融点ガラス150との接合面と、の距離は、円環状に形成された突起部171の各部分において等しくなるように形成する。これにより、照射装置を回転させながらレーザを低融点ガラス150に照射する場合に、レーザのビーム焦点を一定にしておくことができる。   Further, an antireflective coating may be applied to the surface of the incident portion 174. Thereby, the reflection of the laser beam at the incident portion 174 can be prevented, and the low melting point glass 150 can be efficiently irradiated with the laser beam. Further, the distance between the incident portion 174 and the joint surface of the protrusion 171 with the low melting point glass 150 is formed so as to be equal in each portion of the protrusion 171 formed in an annular shape. This makes it possible to keep the laser beam focal point constant when the low melting point glass 150 is irradiated with the laser while rotating the irradiation device.

低融点ガラス150を溶融させると、図1に示すように、溶融した低融点ガラス150の表面張力に起因するセルフアライメント効果によって、レンズ部材170の突起部171が高融点ガラス140に対して一意に位置決めされる。このため、レンズ部材170を配線基板110の所定位置に位置決めし、LD160の光軸163とレンズ部材170の光軸173とを高精度に一致させることができる。   When the low-melting glass 150 is melted, as shown in FIG. 1, the protrusion 171 of the lens member 170 is uniquely formed with respect to the high-melting glass 140 due to the self-alignment effect caused by the surface tension of the melted low-melting glass 150. Positioned. Therefore, the lens member 170 can be positioned at a predetermined position on the wiring board 110, and the optical axis 163 of the LD 160 and the optical axis 173 of the lens member 170 can be matched with high accuracy.

つぎに、溶融した低融点ガラス150を冷却して凝固させることで、配線基板110上に位置決めした状態でレンズ部材170を固定することができる。溶融した低融点ガラス150の冷却は、たとえば自然冷却により行う。これにより、配線基板110、高融点ガラス140、低融点ガラス150およびレンズ部材170によってLD160が気密封止される。   Next, the lens member 170 can be fixed in a state of being positioned on the wiring board 110 by cooling and solidifying the molten low melting point glass 150. The molten low melting point glass 150 is cooled by, for example, natural cooling. As a result, the LD 160 is hermetically sealed by the wiring substrate 110, the high melting point glass 140, the low melting point glass 150, and the lens member 170.

このように、実施の形態1にかかる光サブアセンブリ100の製造方法および光サブアセンブリ100によれば、溶融した低融点ガラス150の表面張力に起因するセルフアライメント効果を利用してレンズ部材170を配線基板110および高融点ガラス140に対して自動的、高精度かつ高速に位置決めできる。このため、光サブアセンブリ100の製造時間を短縮し、光サブアセンブリ100の低コスト化を図ることができる。   As described above, according to the manufacturing method of the optical subassembly 100 and the optical subassembly 100 according to the first embodiment, the lens member 170 is wired using the self-alignment effect caused by the surface tension of the molten low melting point glass 150. The substrate 110 and the refractory glass 140 can be automatically and accurately positioned at high speed. Therefore, the manufacturing time of the optical subassembly 100 can be shortened, and the cost of the optical subassembly 100 can be reduced.

たとえば、実施の形態1にかかる光サブアセンブリ100の製造方法ではレンズ部材170の位置決めと、LD160の気密封止と、を低融点ガラス150の溶融によって同時に行うため、これらの作業時間を低融点ガラス150の溶融および冷却にかかる10秒程度にすることができる。   For example, in the method of manufacturing the optical subassembly 100 according to the first embodiment, the positioning of the lens member 170 and the hermetic sealing of the LD 160 are simultaneously performed by melting the low melting point glass 150. The time required for melting and cooling 150 can be as long as 10 seconds.

また、LD160を囲む環状にレンズ部材170の突起部171、高融点ガラス140および低融点ガラス150を形成することで、金属キャップを用いることなくレンズ部材170によってLD160を気密封止できる。このため、光サブアセンブリ100を小型化することができる。また、光サブアセンブリ100の接合部を減らすことができ、光サブアセンブリ100を高精度に構成することができる。また、光サブアセンブリ100の部品数を減らし、光サブアセンブリ100の低コスト化を図ることができる。   Further, by forming the protrusion 171 of the lens member 170, the high melting point glass 140, and the low melting point glass 150 in an annular shape surrounding the LD 160, the LD 160 can be hermetically sealed by the lens member 170 without using a metal cap. For this reason, the optical subassembly 100 can be reduced in size. Further, the number of joints of the optical subassembly 100 can be reduced, and the optical subassembly 100 can be configured with high accuracy. Further, the number of parts of the optical subassembly 100 can be reduced, and the cost of the optical subassembly 100 can be reduced.

また、レンズ部材170の突起部171に光透過性を持たせ、突起部171を介して低融点ガラス150にレーザを照射することで、容易に低融点ガラス150のみを加熱して溶融させることができる。このため、低融点ガラス150周辺の素子を損傷させることなく低融点ガラス150を溶融させることができる。レンズ部172はレンズの特性として光透過性を有するため、一体の透過部材によりレンズ部材170を形成することで、突起部171に容易に光透過性を持たせることができる。   Further, the projection 171 of the lens member 170 is made light transmissive, and the low melting point glass 150 is irradiated with a laser through the projection 171 so that only the low melting point glass 150 can be easily heated and melted. it can. For this reason, the low melting point glass 150 can be melted without damaging elements around the low melting point glass 150. Since the lens portion 172 has light transmittance as a characteristic of the lens, the projection portion 171 can easily have light transmittance by forming the lens member 170 with an integral transmission member.

また、低融点ガラス150を円環状に形成し、レーザの照射装置を回転させながら低融点ガラス150にレーザを照射することで、低融点ガラス150全体を効率的に加熱して溶融させることができる。また、回転させるレーザの照射装置を複数設けることで、低融点ガラス150全体をさらに効率的に加熱して溶融させることができる。   Further, the low melting point glass 150 is formed into an annular shape, and the low melting point glass 150 is irradiated with a laser while rotating the laser irradiation device, whereby the entire low melting point glass 150 can be efficiently heated and melted. . Further, by providing a plurality of laser irradiation devices to be rotated, the entire low melting point glass 150 can be heated and melted more efficiently.

また、接続電極120および高融点ガラス140をリソグラフィによって形成することで、接続電極120と高融点ガラス140との相対位置を高精度に決めることができる。さらに、半田バンプ130および低融点ガラス150のセルフアライメント効果を利用することで、接続電極120に対してLD160、高融点ガラス140に対してレンズ部材170を高精度に位置決めすることができる。このため、LD160の光軸163とレンズ部材170の光軸173とを容易かつ高精度に一致させ、光サブアセンブリ100の光学特性を向上させることができる。   Further, by forming the connection electrode 120 and the refractory glass 140 by lithography, the relative position of the connection electrode 120 and the refractory glass 140 can be determined with high accuracy. Furthermore, by utilizing the self-alignment effect of the solder bump 130 and the low melting point glass 150, the LD 160 relative to the connection electrode 120 and the lens member 170 relative to the high melting point glass 140 can be positioned with high accuracy. Therefore, the optical axis 163 of the LD 160 and the optical axis 173 of the lens member 170 can be matched easily and with high accuracy, and the optical characteristics of the optical subassembly 100 can be improved.

たとえば、リソグラフィによる接続電極120および高融点ガラス140の位置決め精度は±0.1μm、半田バンプ130によるセルフアライメント効果を利用したLD160位置決め精度は0.5μm以下、低融点ガラス150によるセルフアライメント効果を利用したレンズ部材170の位置決め精度は0.5μm以下となり、これらを合わせた位置合わせ精度は最大で±1.2μmとなる。   For example, the positioning accuracy of the connection electrode 120 and the high melting point glass 140 by lithography is ± 0.1 μm, the positioning accuracy of the LD 160 using the self alignment effect by the solder bump 130 is 0.5 μm or less, and the self alignment effect by the low melting point glass 150 is used. The positioning accuracy of the lens member 170 is 0.5 μm or less, and the alignment accuracy of these combined is ± 1.2 μm at the maximum.

これにより、レンズ部材170の光軸173とLD160の光軸163との位置決めに要求される光軸調整精度(たとえば±2.5μm以下)を満たすことができる。また、高融点部材および低融点部材に高融点ガラス140および低融点ガラス150などのガラス部材を用いることで、配線基板110とレンズ部材170との接合部分の強度や耐腐食性が向上し、LD160を安定して気密封止することができる。   Thereby, the optical axis adjustment accuracy (for example, ± 2.5 μm or less) required for positioning the optical axis 173 of the lens member 170 and the optical axis 163 of the LD 160 can be satisfied. Further, by using glass members such as the high melting point glass 140 and the low melting point glass 150 for the high melting point member and the low melting point member, the strength and corrosion resistance of the joint portion between the wiring board 110 and the lens member 170 are improved, and the LD 160 Can be stably hermetically sealed.

(実施の形態2)
図16は、実施の形態2にかかる光サブアセンブリを示す正面断面図である。図17は、実施の形態2にかかる光サブアセンブリの配線基板およびLDを示す一部透過平面図である。図16および図17において、図1および図2に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図16は図17のAA’断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 16 is a front sectional view of the optical subassembly according to the second embodiment. FIG. 17 is a partially transparent plan view showing the wiring board and LD of the optical subassembly according to the second embodiment. 16 and 17, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. 16 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

図16および図17に示すように、実施の形態2にかかる光サブアセンブリ100の配線基板110には、4つ(複数)の高融点ガラス140が点在して形成されている。4つの高融点ガラス140は、ここではそれぞれ円柱形の凸状に形成されている。4つの高融点ガラス140は、配線基板110上に、LD160の光軸163を中心とした半径Rの円周上に等間隔で設けられている。低融点ガラス150は、4つの高融点ガラス140に対応して4つ設けられ、複数の高融点ガラス140上にそれぞれ配置されている。   As shown in FIGS. 16 and 17, four (plurality) of high melting point glasses 140 are formed on the wiring substrate 110 of the optical subassembly 100 according to the second embodiment. Here, the four high melting point glasses 140 are each formed in a cylindrical convex shape. The four refractory glasses 140 are provided on the wiring substrate 110 at equal intervals on the circumference of the radius R around the optical axis 163 of the LD 160. Four low melting point glasses 150 are provided corresponding to the four high melting point glasses 140, and are arranged on the plurality of high melting point glasses 140, respectively.

また、配線基板110には、4つの高融点ガラス140の他に高融点ガラス1610(第二高融点部材)が形成されている。高融点ガラス1610は、配線基板110上で接続電極120を囲む円環状(ドーナツ型)に形成されている。また、高融点ガラス1610は、4つの接続電極120の中心点を中心とした半径rの円環状に形成されている。高融点ガラス1610はたとえば高融点ガラス140と同じ材質である。   In addition to the four high melting point glasses 140, a high melting point glass 1610 (second high melting point member) is formed on the wiring board 110. The high melting point glass 1610 is formed in an annular shape (donut type) surrounding the connection electrode 120 on the wiring substrate 110. The high melting point glass 1610 is formed in an annular shape having a radius r with the center point of the four connection electrodes 120 as the center. The high melting point glass 1610 is made of the same material as the high melting point glass 140, for example.

また、レンズ部材170の突起部1630はレーザを透過させる光透過性を有する。たとえば、突起部171、レンズ部172および突起部1630を備えるレンズ部材170を一体の透過部材によって構成することで、突起部171および突起部1630に光透過性を持たせることができる。   Further, the protrusion 1630 of the lens member 170 has a light transmitting property that allows the laser to pass therethrough. For example, by forming the lens member 170 including the protrusion 171, the lens part 172, and the protrusion 1630 with an integral transmission member, the protrusion 171 and the protrusion 1630 can have light transmittance.

接続電極120に接続されたLD160の発光部161の光軸163は4つの接続電極120の中心点を通過するため、高融点ガラス1610は、LD160の発光部161の光軸163を中心とした円環状に形成される。高融点ガラス1610上には、高融点ガラス1610よりも融点が低い低融点ガラス1620(第三低融点部材)がそれぞれ配置されている。   Since the optical axis 163 of the light emitting part 161 of the LD 160 connected to the connection electrode 120 passes through the center point of the four connection electrodes 120, the refractory glass 1610 is a circle centering on the optical axis 163 of the light emitting part 161 of the LD 160. It is formed in an annular shape. On the high melting point glass 1610, a low melting point glass 1620 (third low melting point member) having a melting point lower than that of the high melting point glass 1610 is disposed.

低融点ガラス1620はたとえば低融点ガラス150と同じ材質である。レンズ部材170の突起部171は、4つの高融点ガラス140に対応して4つ設けられている。また、レンズ部材170は、4つの突起部171の他に、高融点ガラス1610に合わせた円環状の突起部1630(第二突起部)を有している。   The low melting point glass 1620 is made of the same material as the low melting point glass 150, for example. Four protrusions 171 of the lens member 170 are provided corresponding to the four high melting point glasses 140. In addition to the four protrusions 171, the lens member 170 has an annular protrusion 1630 (second protrusion) matched to the refractory glass 1610.

また、レンズ部材170は、4つの突起部171をそれぞれ複数の低融点ガラス150上に配置するとともに、突起部1630を低融点ガラス1620上に配置した状態で配線基板110に対して固定される。また、レンズ部材170は、4つの低融点ガラス150を溶融させることで高融点ガラス140に対して位置決めされている。   In addition, the lens member 170 is fixed to the wiring substrate 110 in a state where the four protrusions 171 are respectively disposed on the plurality of low melting point glasses 150 and the protrusions 1630 are disposed on the low melting point glass 1620. The lens member 170 is positioned with respect to the high melting point glass 140 by melting the four low melting point glasses 150.

図18は、実施の形態2にかかる光サブアセンブリのレンズ部材を示す一部透過平面図である。図18において、図3に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図18に示すように、レンズ部材170は、4つ高融点ガラス140に合わせて突起部171を4つ有している。4つの突起部171は、高融点ガラス140の円柱形の凸状に合わせて円柱形の凸状に形成されている。また、4つの突起部171は、レンズ部172の光軸173を中心とした半径Rの円周上に等間隔で設けられている。   FIG. 18 is a partially transparent plan view illustrating a lens member of the optical subassembly according to the second embodiment. 18, the same components as those illustrated in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As shown in FIG. 18, the lens member 170 has four protrusions 171 corresponding to the four high melting point glasses 140. The four protrusions 171 are formed in a cylindrical convex shape in accordance with the cylindrical convex shape of the high melting point glass 140. Further, the four protrusions 171 are provided at equal intervals on the circumference of the radius R around the optical axis 173 of the lens portion 172.

レンズ部材170の突起部1630は、高融点ガラス1610に合わせた円環状に形成されている。また、レンズ部材170の突起部1630とレンズ部172の光軸173との相対位置は、接続電極120と高融点ガラス140との相対位置に応じて決められる。ここでは、レンズ部材170の突起部1630は、レンズ部材170のレンズ部172の光軸173を中心とした半径rの円環状に形成されている。   The protrusion 1630 of the lens member 170 is formed in an annular shape that matches the refractory glass 1610. Further, the relative position between the protrusion 1630 of the lens member 170 and the optical axis 173 of the lens part 172 is determined according to the relative position between the connection electrode 120 and the refractory glass 140. Here, the protrusion 1630 of the lens member 170 is formed in an annular shape having a radius r with the optical axis 173 of the lens portion 172 of the lens member 170 as the center.

これにより、低融点ガラス150を溶融させることで、4つ高融点ガラス140と4つの突起部171とを位置合わせすることができる。また、溶融した低融点ガラス150を冷却することで、4つ高融点ガラス140と4つの突起部171とを位置合わせした状態で接合して固定することができる。このため、レンズ部172の光軸173と、4つ高融点ガラス140の中心点を通過する発光部161の光軸163と、が一致する。   Thus, the four high melting point glasses 140 and the four protrusions 171 can be aligned by melting the low melting point glass 150. Further, by cooling the melted low melting point glass 150, the four high melting point glasses 140 and the four protrusions 171 can be joined and fixed in a state of being aligned. For this reason, the optical axis 173 of the lens unit 172 and the optical axis 163 of the light emitting unit 161 passing through the center point of the four high melting point glasses 140 coincide with each other.

また、低融点ガラス1620を溶融して冷却することで、高融点ガラス1610とレンズ部材170の突起部1630と接合して固定することができる。これにより、配線基板110、高融点ガラス1610、低融点ガラス1620およびレンズ部材170によってLD160を気密封止することができる。   Further, by melting and cooling the low melting point glass 1620, the high melting point glass 1610 and the protrusion 1630 of the lens member 170 can be joined and fixed. Thereby, the LD 160 can be hermetically sealed by the wiring substrate 110, the high melting point glass 1610, the low melting point glass 1620, and the lens member 170.

図19は、実施の形態2にかかる光サブアセンブリの製造工程の一例を示すフローチャートである。図19に示すように、まず、LD160の電極162が配置される配線基板110上の位置に接続電極120を形成する(ステップS1901)。接続電極120の形成については図5に示した工程図の通りであるため詳細な説明を省略する。   FIG. 19 is a flowchart of an example of the manufacturing process of the optical subassembly according to the second embodiment. As shown in FIG. 19, first, the connection electrode 120 is formed at a position on the wiring board 110 where the electrode 162 of the LD 160 is disposed (step S1901). The formation of the connection electrode 120 is the same as the process diagram shown in FIG.

つぎに、ステップS1901によって形成した接続電極120との相対位置を決めて配線基板110上に高融点ガラス140および1610を形成する(ステップS1902)。つぎに、ステップS1902によって形成した高融点ガラス140および1610上に低融点ガラス150および1620をそれぞれ配置する(ステップS1903)。   Next, relative positions with respect to the connection electrode 120 formed in step S1901 are determined, and high melting point glasses 140 and 1610 are formed on the wiring board 110 (step S1902). Next, the low melting glass 150 and 1620 are respectively disposed on the high melting glass 140 and 1610 formed in step S1902 (step S1903).

具体的には、図6〜図9に示した工程図において、接続電極120、高融点ガラス140および高融点ガラス1610との相対位置が上述した位置となるように低融点ガラス150上にフォトレジスト710をパターニングすることで、高融点ガラス140および高融点ガラス1610を形成し、低融点ガラス150および低融点ガラス1620を配置することができる。   Specifically, in the process diagrams shown in FIGS. 6 to 9, a photoresist is formed on the low melting point glass 150 so that the relative positions of the connection electrode 120, the high melting point glass 140, and the high melting point glass 1610 are the positions described above. By patterning 710, the high melting point glass 140 and the high melting point glass 1610 can be formed, and the low melting point glass 150 and the low melting point glass 1620 can be arranged.

つぎに、ステップS1901によって形成した接続電極120上にLD160を位置決めして接続する(ステップS1904)。LD160の位置決めおよび接続については、図10〜図14に示した工程図の通りであるため詳細な説明を省略する。つぎに、ステップS1903によって配置した低融点ガラス150上にレンズ部材170を配置する(ステップS1905)。   Next, the LD 160 is positioned and connected on the connection electrode 120 formed in step S1901 (step S1904). The positioning and connection of the LD 160 are as shown in the process diagrams shown in FIGS. Next, the lens member 170 is disposed on the low melting point glass 150 disposed in step S1903 (step S1905).

つぎに、低融点ガラス150を溶融させることによって配線基板110に対してレンズ部材170を位置決めする(ステップS1906)。つぎに、低融点ガラス150を冷却することによって配線基板110に対してレンズ部材170を固定する(ステップS1907)。つぎに、低融点ガラス1620を溶融して冷却することで高融点ガラス1610とレンズ部材170の突起部1630と接合し、LD160を気密封止して(ステップS1908)一連の光サブアセンブリ100の製造工程を終了する。   Next, the lens member 170 is positioned with respect to the wiring board 110 by melting the low melting point glass 150 (step S1906). Next, the lens member 170 is fixed to the wiring board 110 by cooling the low melting point glass 150 (step S1907). Next, the low melting point glass 1620 is melted and cooled to join the high melting point glass 1610 and the protrusion 1630 of the lens member 170, and the LD 160 is hermetically sealed (step S1908). The process ends.

図20は、図19のステップS1906およびS1908に対応した工程図である。ステップS1906においては、図20の符号2010に示すように、レンズ部材170の突起部171を介してフェムト秒レーザなどのレーザを低融点ガラス150に照射することで、低融点ガラス150を溶融させる。   FIG. 20 is a process diagram corresponding to steps S1906 and S1908 of FIG. In step S1906, as shown by reference numeral 2010 in FIG. 20, the low-melting glass 150 is melted by irradiating the low-melting glass 150 with a laser such as a femtosecond laser through the protrusion 171 of the lens member 170.

ここで、低融点ガラス150は、4つの高融点ガラス140に対応して点在して4つ設けられているため、レーザの照射装置を4つ用いてこれらの低融点ガラス150に対して同時にレーザを照射すれば、これらの低融点ガラス150を同時に溶融させることが容易となる。このため、配線基板110に対してレンズ部材170を高速かつ高精度に位置決めすることができる。   Here, four low-melting glasses 150 are provided corresponding to the four high-melting glasses 140, and therefore, the four low-melting glasses 150 are simultaneously applied to these low-melting glasses 150 using four laser irradiation devices. By irradiating with a laser, it becomes easy to melt these low melting glass 150 at the same time. Therefore, it is possible to position the lens member 170 with respect to the wiring board 110 at high speed and with high accuracy.

また、ステップS1908においては、符号2020に示すように、突起部1630を介してフェムト秒レーザなどのレーザを低融点ガラス1620に照射することで、低融点ガラス1620を溶融させる。低融点ガラス1620は、円環状に形成されているため、上述した実施の形態1にかかる低融点ガラス150と同様の方法で溶融させることができる。   In step S1908, as indicated by reference numeral 2020, the low melting glass 1620 is melted by irradiating the low melting glass 1620 with a laser such as a femtosecond laser through the protrusion 1630. Since the low melting point glass 1620 is formed in an annular shape, it can be melted by the same method as the low melting point glass 150 according to the first embodiment described above.

ここで、ステップS1906によってレンズ部材170の位置決めは済んでいるため、ステップS1908においては位置決めの精度は必要なく、LD160を円環状の低融点ガラス1620で気密封止できればよい。このため、高融点ガラス1630およびレンズ部材170の突起部1630は、高融点ガラス140およびレンズ部材170の突起部171ほど高精度に形成する必要はない。   Here, since the positioning of the lens member 170 has been completed in step S1906, the positioning accuracy is not required in step S1908, and it is sufficient that the LD 160 can be hermetically sealed with the annular low-melting glass 1620. For this reason, the high melting point glass 1630 and the protrusion 1630 of the lens member 170 do not need to be formed as accurately as the high melting point glass 140 and the protrusion 171 of the lens member 170.

たとえば、低融点ガラス150にレンズ部材170の突起部171を配置したときに、突起部1630が低融点ガラス1620に接触しないように突起部1630を短めに形成しておいてもよい。この場合、突起部1630は、低融点ガラス1620に高精度に合わせた形状でなくてもよい。   For example, when the protrusion 171 of the lens member 170 is disposed on the low melting point glass 150, the protrusion 1630 may be formed short so that the protrusion 1630 does not contact the low melting point glass 1620. In this case, the protrusion 1630 may not have a shape that matches the low melting point glass 1620 with high accuracy.

そして、ステップS1908において、まず突起部1630に対してレーザを照射して突起部1630を溶融させることで、溶融した突起部1630が自重で低融点ガラス1620に接触するまで垂れ下がるようにする。つぎに、低融点ガラス1620にレーザを照射して溶融させて突起部1630と接合することで、LD160を確実に気密封止することができる。   In step S1908, the protrusion 1630 is first irradiated with a laser to melt the protrusion 1630 so that the melted protrusion 1630 hangs down until it contacts the low melting point glass 1620 under its own weight. Next, the LD 160 can be hermetically sealed by irradiating and melting the low melting point glass 1620 with a laser and bonding the low melting point glass 1620 to the protrusion 1630.

このように、実施の形態2にかかる光サブアセンブリ100の製造方法および光サブアセンブリ100によれば、実施の形態1の効果を奏するとともに、点在させた低融点ガラス150によって精度よくレンズ部材170を位置決めすることができるとともに、円環状に形成した低融点ガラス1620によってLD160を気密封止することができる。   As described above, according to the manufacturing method of the optical subassembly 100 and the optical subassembly 100 according to the second embodiment, the lens member 170 can be obtained with high accuracy by the low-melting glass 150 interspersed with the effects of the first embodiment. Can be positioned, and the LD 160 can be hermetically sealed by the low melting point glass 1620 formed in an annular shape.

なお、上述した各実施の形態において、高融点ガラス140などを配線基板110に設けることによって配線基板110上に高融点部材を形成する構成について説明したが、配線基板110自体を高融点の材質にし、たとえば配線基板110上に溝を設けて配線基板110の一部を凸状にすることで配線基板110上に高融点部材を形成してもよい。   In each of the embodiments described above, the configuration in which the high melting point member is formed on the wiring board 110 by providing the high melting point glass 140 or the like on the wiring board 110 has been described. However, the wiring board 110 itself is made of a high melting point material. For example, the high melting point member may be formed on the wiring board 110 by providing a groove on the wiring board 110 to make a part of the wiring board 110 convex.

また、上述した各実施の形態において、光電変換素子としてLD160を接続電極120上に設けることで光サブアセンブリ100をTOSAとして構成する場合について説明したが、LD160に代えてPDを接続電極120上に設けることで、光サブアセンブリ100をROSAとして構成することができる。この場合、レンズ部材170のレンズ部172の光軸173をPDの光軸(PDの受光感度が最も高くなる光路)と一致させる。   In each of the above-described embodiments, the case where the optical subassembly 100 is configured as TOSA by providing the LD 160 on the connection electrode 120 as a photoelectric conversion element has been described. However, the PD is replaced on the connection electrode 120 instead of the LD 160. By providing, the optical subassembly 100 can be configured as ROSA. In this case, the optical axis 173 of the lens portion 172 of the lens member 170 is made to coincide with the optical axis of the PD (the optical path where the light receiving sensitivity of the PD is highest).

また、上述した各実施の形態において、高融点部材および低融点部材として高融点ガラス140および低融点ガラス150を用いる構成について説明したが、高融点部材および低融点部材はこれらのガラス部材に限らない。すなわち、高融点部材および低融点部材は、互いに融点が異なり、溶融によって接合が可能な部材であればよい。   Moreover, in each embodiment mentioned above, although the structure which uses the high melting glass 140 and the low melting glass 150 as a high melting point member and a low melting point member was demonstrated, a high melting point member and a low melting point member are not restricted to these glass members. . That is, the high melting point member and the low melting point member may be members that have different melting points and can be joined by melting.

また、上述した各実施の形態において、接続電極120上に半田バンプ130を配置し、半田バンプ130上にLD160の電極162を配置する方法について説明したが、LD160を位置決めする方法はこれに限らない。たとえば、あらかじめLD160の電極162に半田バンプ130を溶接しておき、接続電極120上に半田バンプ130とLD160とをまとめて配置してもよい。   In each of the above-described embodiments, the method of disposing the solder bump 130 on the connection electrode 120 and disposing the electrode 162 of the LD 160 on the solder bump 130 has been described. However, the method of positioning the LD 160 is not limited thereto. . For example, the solder bump 130 may be welded to the electrode 162 of the LD 160 in advance, and the solder bump 130 and the LD 160 may be arranged together on the connection electrode 120.

また、上述した実施の形態1において、高融点ガラス140は、配線基板110上で接続電極120を囲む円環状(ドーナツ型)に形成する構成について説明したが、高融点ガラス140の形状は円環に限らない。たとえば、高融点ガラス140は、接続電極120を囲む環状の矩形や、接続電極120を囲む環状の楕円形としてもよい。実施の形態2にかかる高融点ガラス1610についても同様である。   In the first embodiment described above, the refractory glass 140 is described as being formed in an annular shape (doughnut shape) surrounding the connection electrode 120 on the wiring substrate 110. However, the shape of the refractory glass 140 is an annular shape. Not limited to. For example, the refractory glass 140 may be an annular rectangle surrounding the connection electrode 120 or an annular ellipse surrounding the connection electrode 120. The same applies to the high melting point glass 1610 according to the second embodiment.

また、上述した実施の形態1において、低融点ガラス150の円環に沿ってレーザの照射装置を回転させながらレーザを照射させる方法について説明したが、レーザの照射方法はこれに限らず、複数の照射装置を低融点ガラス150の円環に沿って並べ、低融点ガラス150全体に同時にレーザを照射してもよい。実施の形態2にかかる低融点ガラス1620についても同様である。   In Embodiment 1 described above, the method of irradiating the laser while rotating the laser irradiation device along the ring of the low-melting glass 150 has been described. However, the laser irradiation method is not limited to this, and a plurality of laser irradiation methods are used. Irradiation devices may be arranged along the ring of the low-melting glass 150, and the entire low-melting glass 150 may be irradiated with the laser simultaneously. The same applies to the low melting point glass 1620 according to the second embodiment.

また、上述した実施の形態2において、高融点ガラス140、低融点ガラス150およびレンズ部材170の突起部171をそれぞれ4つずつ設ける構成について説明したが、これらはそれぞれ4つずつに限らない。たとえば、高融点ガラス140が円柱である場合、これらを少なくともそれぞれ2つずつ設けることで、セルフアライメント効果によるレンズ部材170の位置決めを行うことができる。各実施の形態の接続電極120、半田バンプ130およびLD160の電極162についても同様である。   Moreover, in Embodiment 2 mentioned above, although the structure which provides the projection part 171 of 4 each of the high melting glass 140, the low melting glass 150, and the lens member 170 was demonstrated, these are not restricted to 4 each. For example, when the refractory glass 140 is a cylinder, the lens member 170 can be positioned by the self-alignment effect by providing at least two of each. The same applies to the connection electrode 120, the solder bump 130, and the electrode 162 of the LD 160 of each embodiment.

また、上述した実施の形態2において、低融点ガラス150に対応してレーザの照射装置を4つ用いてこれらの低融点ガラス150に対してレーザを照射する方法について説明したが、レーザの照射方法はこれに限らず、1つの照射装置を移動させながら4つの低融点ガラス150に対して順次レーザを照射し、4つの低融点ガラス150を同時に溶融させてもよい。   Further, in Embodiment 2 described above, the method of irradiating laser to these low melting glass 150 using four laser irradiation devices corresponding to the low melting glass 150 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the four low-melting glasses 150 may be melted simultaneously by sequentially irradiating the four low-melting glasses 150 with laser while moving one irradiation device.

(実施例1)
図21は、本発明の実施例1にかかるOSAアレイを示す正面断面図である。本発明の実施例1にかかる光サブアセンブリ(OSA)アレイ2100は、本発明の実施の形態1にかかる光サブアセンブリ100を複数アレイ状に配置した実施例である。図21に示すように、OSAアレイ2100は、複数の光サブアセンブリ100と、ガイドピン2110と、フェルール2120と、複数の光ファイバ2130と、を備えている。
Example 1
FIG. 21 is a front sectional view showing the OSA array according to Example 1 of the present invention. An optical subassembly (OSA) array 2100 according to Example 1 of the present invention is an example in which a plurality of optical subassemblies 100 according to Embodiment 1 of the present invention are arranged in an array. As shown in FIG. 21, the OSA array 2100 includes a plurality of optical subassemblies 100, guide pins 2110, ferrules 2120, and a plurality of optical fibers 2130.

複数の光サブアセンブリ100は、上述したようにLD160を備え、TOSAとして構成されている。複数の光サブアセンブリ100はアレイ状に並んでおり、それぞれの配線基板110が一体的に構成されている。複数の光サブアセンブリ100は、上述したセルフアライメント効果を利用して配線基板110に対して位置決めされている。   As described above, the plurality of optical subassemblies 100 include the LD 160 and are configured as TOSA. The plurality of optical subassemblies 100 are arranged in an array, and the respective wiring boards 110 are integrally formed. The plurality of optical subassemblies 100 are positioned with respect to the wiring board 110 using the self-alignment effect described above.

ガイドピン2110は、複数の光サブアセンブリ100の一体的に構成された配線基板110に対してフェルール2120を固定する。フェルール2120は、複数の光ファイバ2130を、複数の光サブアセンブリ100のレンズ部材170のそれぞれの光軸173上に位置決めする。フェルール2120は、たとえばMT(Mechanically Transferable)フェルールである。   The guide pins 2110 fix the ferrule 2120 to the wiring substrate 110 that is configured integrally with the plurality of optical subassemblies 100. The ferrule 2120 positions the plurality of optical fibers 2130 on the respective optical axes 173 of the lens members 170 of the plurality of optical subassemblies 100. Ferrule 2120 is, for example, an MT (Mechanically Transferable) ferrule.

光サブアセンブリ100は、LD160によって生成した光信号を光ファイバ2130を介して出射する。また、LD160に代えてPDを備え、光サブアセンブリ100をROSAとして構成した場合、光サブアセンブリ100は、光ファイバ2130を介して受光した光信号を電気信号に変換する。   The optical subassembly 100 emits the optical signal generated by the LD 160 through the optical fiber 2130. Further, in the case where a PD is provided instead of the LD 160 and the optical subassembly 100 is configured as ROSA, the optical subassembly 100 converts an optical signal received through the optical fiber 2130 into an electrical signal.

本発明の実施例1にかかるOSAアレイ2100によれば、光サブアセンブリ100のサイズを0.2mm(直径)×0.2mm(高さ)程度にすることができる。このため、複数の光サブアセンブリ100をたとえば0.25mm間隔でアレイ状に実装することができ、光インタコネクトにおいて要求される実装密度を満たすことができる。   According to the OSA array 2100 according to the first embodiment of the present invention, the size of the optical subassembly 100 can be set to about 0.2 mm (diameter) × 0.2 mm (height). Therefore, a plurality of optical subassemblies 100 can be mounted in an array at intervals of 0.25 mm, for example, and the mounting density required for the optical interconnect can be satisfied.

(実施例2)
図22は、本発明の実施例2にかかる光インタコネクト用デバイスを示す正面断面図である。本発明の実施例2にかかる光インタコネクト用デバイス2200は、チップやボード上で光信号を空間伝搬によって伝送する光インタコネクト用デバイスに本発明の実施の形態1にかかる光サブアセンブリ100を適用した実施例である。図22に示すように、光インタコネクト用デバイス2200は、TOSA2210と、ROSA2220と、を備えている。
(Example 2)
FIG. 22 is a front sectional view showing an optical interconnect device according to the second embodiment of the present invention. In the optical interconnect device 2200 according to the second embodiment of the present invention, the optical subassembly 100 according to the first embodiment of the present invention is applied to an optical interconnect device that transmits an optical signal by spatial propagation on a chip or a board. This is an example. As shown in FIG. 22, the optical interconnect device 2200 includes a TOSA 2210 and a ROSA 2220.

TOSA2210は、実施の形態1にかかる光サブアセンブリ100においてレンズ部材170を変形させた構成となっている。レンズ部材170は、LD160から垂直に出射された光を直角に反射させる反射ミラー2211を備えている。また、レンズ部材170のレンズ部172は、LD160から出射され反射ミラー2211によって反射した光を通過させる位置に設けられている。   The TOSA 2210 has a configuration in which the lens member 170 is deformed in the optical subassembly 100 according to the first embodiment. The lens member 170 includes a reflection mirror 2211 that reflects light emitted vertically from the LD 160 at a right angle. Further, the lens portion 172 of the lens member 170 is provided at a position where light emitted from the LD 160 and reflected by the reflection mirror 2211 is allowed to pass.

レンズ部172の光軸173は、LD160から出射され反射ミラー2211によって反射した光の光路2212(所定光路)と一致している。これにより、LD160から出射された光は、配線基板110に対して水平となってレンズ部172から出射される。TOSA2210およびROSA2220は水平方向に実装され、それぞれの配線基板110は一体的に構成されている。   The optical axis 173 of the lens unit 172 coincides with the optical path 2212 (predetermined optical path) of the light emitted from the LD 160 and reflected by the reflection mirror 2211. Thereby, the light emitted from the LD 160 is emitted from the lens unit 172 so as to be horizontal to the wiring board 110. The TOSA 2210 and the ROSA 2220 are mounted in the horizontal direction, and the respective wiring boards 110 are integrally formed.

ROSA2220は、実施の形態1にかかる光サブアセンブリ100においてレンズ部材170を変形させ、LD160に代えてPD2221を備えた構成となっている。ROSA2220におけるレンズ部材170のレンズ部172は、TOSA2210から水平に出射された光を通過させる位置に設けられている。レンズ部172の光軸173は、TOSA2210から水平に出射された光の光路2212と一致している。   The ROSA 2220 has a configuration in which the lens member 170 is deformed in the optical subassembly 100 according to the first embodiment, and a PD 2221 is provided instead of the LD 160. The lens portion 172 of the lens member 170 in the ROSA 2220 is provided at a position that allows light emitted horizontally from the TOSA 2210 to pass therethrough. The optical axis 173 of the lens unit 172 coincides with the optical path 2212 of the light emitted horizontally from the TOSA 2210.

また、レンズ部材170は、レンズ部172を通過した光を直角に全反射させる反射ミラー2222を備えている。反射ミラー2222は、反射させた光の光軸2223がPD2221の光軸と一致する位置に設けられている。これにより、TOSA2210から水平に出射された光は、PD2221によって受光される。このため、光インタコネクト用デバイス2200は、TOSA2210からROSA2220へ、空間伝送によって光信号を伝送することができる。   The lens member 170 includes a reflection mirror 2222 that totally reflects light that has passed through the lens portion 172 at a right angle. The reflection mirror 2222 is provided at a position where the optical axis 2223 of the reflected light coincides with the optical axis of the PD 2221. Thereby, the light emitted horizontally from the TOSA 2210 is received by the PD 2221. Therefore, the optical interconnect device 2200 can transmit an optical signal from the TOSA 2210 to the ROSA 2220 by spatial transmission.

本発明の実施例2にかかる光インタコネクト用デバイス2200によれば、光サブアセンブリ100のサイズを0.2mm(直径)×0.2mm(高さ)程度にすることができる。このため、複数の光サブアセンブリ100をたとえば0.25mm間隔でアレイ状に実装することができ、光インタコネクト用デバイスにおいて要求される実装密度を満たすことができる。また、配線基板110に対してTOSA2210とROSA2220とのLD160およびレンズ部材170を精度よく位置決めできるため、光の伝送精度を向上させることができる。   According to the optical interconnect device 2200 according to the second embodiment of the present invention, the size of the optical subassembly 100 can be set to about 0.2 mm (diameter) × 0.2 mm (height). Therefore, a plurality of optical subassemblies 100 can be mounted in an array at intervals of, for example, 0.25 mm, and the mounting density required for the optical interconnect device can be satisfied. Further, since the LD 160 and the lens member 170 of the TOSA 2210 and the ROSA 2220 can be accurately positioned with respect to the wiring board 110, the light transmission accuracy can be improved.

(実施例3)
図23は、本発明の実施例3にかかるWDM発振器を示す正面断面図である。本発明の実施例3にかかる波長多重光(WDM:Wavelength Division Multiplexing)発振器2300は、異なる波長の複数の光を生成し、生成したそれぞれの光を多重化して出射する波長多重光発振器に本発明の実施の形態1にかかる光サブアセンブリ100を適用した実施例である。
Example 3
FIG. 23 is a front sectional view showing a WDM oscillator according to the third embodiment of the present invention. A wavelength division multiplexing (WDM) oscillator 2300 according to a third embodiment of the present invention generates a plurality of lights having different wavelengths and multiplexes the generated lights and emits the multiplexed light. 3 is an example in which the optical subassembly 100 according to the first embodiment is applied.

図23に示すように、WDM発振器2300は、複数のTOSA2310,2320,2330,2340と、反射部材2350と、を備えている。複数のTOSA2310,2320,2330,2340は、それぞれ波長λ1〜波長4の光信号を出射する。TOSA2310は、上述したTOSA2210において、LD160が波長λ1の光を発振する構成である。   As shown in FIG. 23, the WDM oscillator 2300 includes a plurality of TOSAs 2310, 2320, 2330, 2340, and a reflection member 2350. The plurality of TOSAs 2310, 2320, 2330, and 2340 emit optical signals having wavelengths λ1 to 4 respectively. The TOSA 2310 has a configuration in which the LD 160 oscillates light having a wavelength λ1 in the TOSA 2210 described above.

TOSA2310は、λ1の光信号をTOSA2320へ出射する。TOSA2310,2320,2330,2340は水平方向に実装され、それぞれの配線基板110は一体的に構成されている。TOSA2320は、上述したTOSA2210において、反射ミラー2211が波長選択ミラーとなっており、LD160が波長λ2の光を発振する構成である。   The TOSA 2310 emits an optical signal of λ1 to the TOSA 2320. The TOSA 2310, 2320, 2330, and 2340 are mounted in the horizontal direction, and the respective wiring boards 110 are integrally formed. In the TOSA 2320, the reflection mirror 2211 is a wavelength selection mirror in the above-described TOSA 2210, and the LD 160 oscillates light having a wavelength λ2.

TOSA2320の反射ミラー2211は、波長λ1の光を通過させ、波長λ2の光を反射させる。TOSA2320の反射ミラー2211は、TOSA2310から出射された光信号を通過させる位置で、TOSA2320のLD160から発振された光信号を反射させる位置に設けられている。   The reflection mirror 2211 of the TOSA 2320 allows light of wavelength λ1 to pass and reflects light of wavelength λ2. The reflection mirror 2211 of the TOSA 2320 is provided at a position that allows the optical signal emitted from the TOSA 2310 to pass through and a position that reflects the optical signal oscillated from the LD 160 of the TOSA 2320.

これにより、TOSA2310から出射されてTOSA2320の反射ミラー2211を通過した波長λ1の光信号と、TOSA2320のLD160から発振されて反射ミラー2211によって反射した波長λ2の光信号と、が重なり合って多重化される。TOSA2320は、多重化した光信号(λ1,λ2)をTOSA2330へ出射する。   As a result, the optical signal having the wavelength λ1 emitted from the TOSA 2310 and passing through the reflecting mirror 2211 of the TOSA 2320 and the optical signal having the wavelength λ2 oscillated from the LD 160 of the TOSA 2320 and reflected by the reflecting mirror 2211 are overlapped and multiplexed. . The TOSA 2320 outputs the multiplexed optical signals (λ1, λ2) to the TOSA 2330.

TOSA2330およびTOSA2340は、それぞれのLD160が発振する光信号の波長を除いてTOSA2320と同様の構成である。TOSA2330は、TOSA2320から出射された光信号(λ1,λ2)に波長λ3の光信号を多重化し、多重化した光信号(λ1〜λ3)をTOSA2340へ出射する。TOSA2340は、TOSA2330から出射された光信号(λ1〜λ3)に波長λ4の光信号を多重化し、多重化した光信号(λ1〜λ4)を反射部材2350へ出射する。   The TOSA 2330 and the TOSA 2340 have the same configuration as the TOSA 2320 except for the wavelength of the optical signal oscillated by each LD 160. The TOSA 2330 multiplexes the optical signal having the wavelength λ3 with the optical signals (λ1, λ2) emitted from the TOSA 2320, and emits the multiplexed optical signals (λ1 to λ3) to the TOSA 2340. The TOSA 2340 multiplexes the optical signal having the wavelength λ4 with the optical signals (λ1 to λ3) emitted from the TOSA 2330, and emits the multiplexed optical signals (λ1 to λ4) to the reflecting member 2350.

反射部材2350は、上述したTOSA2210において、LD160を省いた構成である。反射部材2350は、TOSA2340から出射された光信号(λ1〜λ4)を反射ミラー2211によって直角に全反射させ、配線基板110とは反対側に出射する。これにより、WDM発振器2300は、波長λ1〜λ4の光信号を多重化した光信号を出射することができる。   The reflecting member 2350 has a configuration in which the LD 160 is omitted from the above-described TOSA 2210. The reflection member 2350 totally reflects the optical signal (λ1 to λ4) emitted from the TOSA 2340 at a right angle by the reflection mirror 2211 and emits the light signal to the side opposite to the wiring substrate 110. As a result, the WDM oscillator 2300 can emit an optical signal obtained by multiplexing optical signals having wavelengths λ1 to λ4.

本発明の実施例3にかかるWDM発振器2300によれば、光サブアセンブリ100のそれぞれの小型化を図ることで複数の光サブアセンブリ100をアレイ状に高密度に実装することができ、WDM発振器としての小型化を図ることができる。また、光サブアセンブリ100をアレイ状に高密度に実装することができるため、光サブアセンブリ100毎の光路長差に起因する光信号の波長成分毎の誤差を小さくすることができる。   According to the WDM oscillator 2300 according to the third embodiment of the present invention, by reducing the size of each of the optical subassemblies 100, it is possible to mount a plurality of optical subassemblies 100 in an array at a high density. Can be miniaturized. Further, since the optical subassemblies 100 can be mounted in an array at high density, the error for each wavelength component of the optical signal due to the optical path length difference for each optical subassembly 100 can be reduced.

また、TOSA2310,2320,2330および2340のLD160およびレンズ部材170を配線基板110に対して精度よく位置決めできるため、それぞれの波長成分の光信号を精度よく多重化することができる。このため、高精度な波長多重光信号を出力することができる。   In addition, since the LD 160 and the lens member 170 of the TOSA 2310, 2320, 2330, and 2340 can be accurately positioned with respect to the wiring substrate 110, the optical signals of the respective wavelength components can be multiplexed with high accuracy. Therefore, it is possible to output a highly accurate wavelength multiplexed optical signal.

(実施例4)
図24は、本発明の実施例4にかかる受信回路を示す概略平面図である。本発明の実施例4にかかる受信回路2400は、差動位相変調(DPSK:Differential Phase Shift Keying)がなされた光信号を分岐し、分岐信号の一方に1シンボル分の遅延を与えて干渉させるDPSK受信回路に本発明の実施の形態1にかかる光サブアセンブリ100を適用した実施例である。
Example 4
FIG. 24 is a schematic plan view illustrating a receiving circuit according to the fourth embodiment of the present invention. The receiving circuit 2400 according to the fourth embodiment of the present invention branches an optical signal that has been subjected to differential phase modulation (DPSK), and causes a delay of one symbol to interfere with one of the branched signals. This is an example in which the optical subassembly 100 according to the first exemplary embodiment of the present invention is applied to a receiving circuit.

図24に示すように、受信回路2400は、全反射ミラー2410と、ハーフミラー2420と、全反射ミラー2430と、全反射ミラー2440と、ハーフミラー2450と、PD2460と、PD2470と、を備えるマッハツェンダ型干渉計である。受信回路2400が備える各素子はそれぞれ光サブアセンブリ100を変形した構成であり、それぞれの配線基板110は一体的に構成されている。   As shown in FIG. 24, the receiving circuit 2400 includes a Mach-Zehnder type including a total reflection mirror 2410, a half mirror 2420, a total reflection mirror 2430, a total reflection mirror 2440, a half mirror 2450, a PD 2460, and a PD 2470. It is an interferometer. Each element included in the receiving circuit 2400 has a configuration in which the optical subassembly 100 is deformed, and the respective wiring boards 110 are integrally configured.

全反射ミラー2410は、差動位相変調がなされた光信号を反射させてハーフミラー2420へ出射する。ハーフミラー2420は、全反射ミラー2410から出射された光信号の一部を反射させて全反射ミラー2430へ出射し、全反射ミラー2410から出射された光信号の一部を通過させてハーフミラー2450へ出射する。   Total reflection mirror 2410 reflects the optical signal that has been subjected to differential phase modulation, and outputs the reflected optical signal to half mirror 2420. The half mirror 2420 reflects a part of the optical signal emitted from the total reflection mirror 2410 and emits it to the total reflection mirror 2430, and passes a part of the optical signal emitted from the total reflection mirror 2410 to pass the half mirror 2450. To exit.

全反射ミラー2430および全反射ミラー2440は、ハーフミラー2420から出射された光信号を迂回させて1シンボル分の遅延を与える迂回経路を構成する。全反射ミラー2430および全反射ミラー2440は、ハーフミラー2420から出射された光信号に遅延を与えてハーフミラー2450へ出射する。   Total reflection mirror 2430 and total reflection mirror 2440 configure a bypass path that bypasses the optical signal emitted from half mirror 2420 and gives a delay of one symbol. Total reflection mirror 2430 and total reflection mirror 2440 give the optical signal emitted from half mirror 2420 a delay and emit it to half mirror 2450.

ハーフミラー2450は、ハーフミラー2420から出射された光信号の一部を反射させてPD2460へ出射し、ハーフミラー2420から出射された光信号の一部を通過させてPD2470へ出射する。また、ハーフミラー2450は、全反射ミラー2440から出射された光信号の一部を反射させてPD2470へ出射し、全反射ミラー2440から出射された光信号の一部を通過させてPD2460へ出射する。   The half mirror 2450 reflects a part of the optical signal emitted from the half mirror 2420 and emits it to the PD 2460, passes a part of the optical signal emitted from the half mirror 2420 and emits it to the PD 2470. The half mirror 2450 reflects a part of the optical signal emitted from the total reflection mirror 2440 and emits it to the PD 2470, passes a part of the optical signal emitted from the total reflection mirror 2440 and emits it to the PD 2460. .

PD2460およびPD2470は、ハーフミラー2450から出射された光信号をそれぞれ受光して電気信号に変換する。PD2460が受光した光信号とPD2470が受光した光信号とは正相・逆相の関係にある。受信回路2400は、これらの正相・逆相の関係にある光信号をバランス受信することで、差動位相変調がなされた光信号を復調することができる。   PD 2460 and PD 2470 each receive an optical signal emitted from half mirror 2450 and convert it into an electrical signal. The optical signal received by the PD 2460 and the optical signal received by the PD 2470 have a normal phase / reverse phase relationship. The reception circuit 2400 can demodulate the optical signal subjected to the differential phase modulation by receiving the balanced optical signals in the normal phase / reverse phase relationship.

図25は、本発明の実施例4にかかる受信回路を示す正面断面図である。図25は図24のAA’断面図である。図25に示すように、全反射ミラー2410は、上述した反射部材2350(図23参照)と同様の構成である。図示しないが、全反射ミラー2430および全反射ミラー2440は、上述した反射部材2350において、配線基板110と平行に出射された光を配線基板110と平行のまま直角に反射させるように反射ミラー2211を変形した構成である。   FIG. 25 is a front sectional view showing a receiving circuit according to the fourth embodiment of the present invention. 25 is a cross-sectional view taken along the line AA 'of FIG. As shown in FIG. 25, the total reflection mirror 2410 has the same configuration as the reflection member 2350 (see FIG. 23) described above. Although not shown, the total reflection mirror 2430 and the total reflection mirror 2440 cause the reflection mirror 2211 to reflect the light emitted in parallel with the wiring substrate 110 at a right angle while being parallel to the wiring substrate 110 in the reflection member 2350 described above. This is a modified configuration.

ハーフミラー2420およびハーフミラー2450は、上述したTOSA2210において、反射ミラー2211に代えてハーフミラー2510を備え、LD160を省いた構成である。PD2470は、上述したROSA2220(図22参照)と同様の構成である。図示しないが、PD2460も上述したROSA2220と同様の構成である。   The half mirror 2420 and the half mirror 2450 have a configuration in which the above-described TOSA 2210 includes a half mirror 2510 instead of the reflection mirror 2211 and omits the LD 160. The PD 2470 has the same configuration as the above-described ROSA 2220 (see FIG. 22). Although not shown, the PD 2460 has the same configuration as the ROSA 2220 described above.

本発明の実施例4にかかる受信回路2400によれば、マッハツェンダ型干渉計の各素子に光サブアセンブリ100の構成の変形例を適用することで、マッハツェンダ型干渉計の各素子を高密度に実装することができる。このため、小型のマッハツェンダ型干渉計を構成することができる。   According to the receiving circuit 2400 according to the fourth embodiment of the present invention, the modification of the configuration of the optical subassembly 100 is applied to each element of the Mach-Zehnder interferometer, so that the elements of the Mach-Zehnder interferometer can be mounted with high density. can do. For this reason, a small Mach-Zehnder interferometer can be configured.

また、全反射ミラー2410、ハーフミラー2420、全反射ミラー2430、全反射ミラー2440、ハーフミラー2450、PD2460およびPD2470の全ての素子を配線基板110に対して精度よく位置決めできるため、高精度なマッハツェンダ型干渉計を構成することができる。このため、差動位相変調がなされた光信号を高精度に復調することができる。   In addition, since all the elements of the total reflection mirror 2410, the half mirror 2420, the total reflection mirror 2430, the total reflection mirror 2440, the half mirror 2450, the PD 2460, and the PD 2470 can be accurately positioned with respect to the wiring board 110, a highly accurate Mach-Zehnder type An interferometer can be constructed. For this reason, the optical signal subjected to differential phase modulation can be demodulated with high accuracy.

なお、上述した各実施例においては、本発明の実施の形態1にかかる光サブアセンブリ100を適用する例について説明したが、上述した各実施例に本発明の実施の形態2にかかる光サブアセンブリ100を適用することもできる。   In each of the above-described examples, the example in which the optical subassembly 100 according to the first embodiment of the present invention is applied has been described. However, the optical subassembly according to the second embodiment of the present invention is applied to each of the above-described examples. 100 can also be applied.

以上説明したように、この発明にかかる光サブアセンブリの製造方法、光サブアセンブリによれば、光サブアセンブリの小型化を図りつつ、光サブアセンブリの低コスト化を図ることができる。また、この発明にかかる光サブアセンブリの製造方法、光サブアセンブリをOSAアレイ、光インタコネクト用デバイス、WDM発振器および受信回路に適用することで、OSAアレイ、光インタコネクト用デバイス、WDM発振器および受信回路の製造時間短縮、小型化および高精度化を図ることができる。   As described above, according to the optical subassembly manufacturing method and the optical subassembly according to the present invention, it is possible to reduce the cost of the optical subassembly while reducing the size of the optical subassembly. Also, by applying the optical subassembly manufacturing method and the optical subassembly according to the present invention to an OSA array, an optical interconnect device, a WDM oscillator, and a receiving circuit, the OSA array, the optical interconnect device, the WDM oscillator, and the reception Circuit manufacturing time can be shortened, miniaturized, and highly accurate.

以上のように、この発明にかかる光サブアセンブリの製造方法および光サブアセンブリは、サーバシステムやネットワーク装置の光インタコネクト、光インタコネクト用デバイス、WDM発振器および受信回路などに有用であり、特に、光サブアセンブリの高密度の実装が要求される場合に適している。   As described above, the optical subassembly manufacturing method and the optical subassembly according to the present invention are useful for an optical interconnect of a server system or a network device, an optical interconnect device, a WDM oscillator, a receiving circuit, and the like. Suitable when high density mounting of optical subassemblies is required.

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。   The following additional notes are disclosed with respect to the embodiment described above.

(付記1)接続電極と凸状の高融点ガラスとを互いの相対位置を決めて配線基板上に形成する形成工程と、
前記接続電極上に光電変換素子を位置決めして接続する位置決め工程と、
前記高融点ガラス上に前記高融点ガラスよりも融点が低い低融点ガラスを配置する配置工程と、
前記高融点ガラスに合わせた形状の突起部とレンズ部とを有し、前記突起部と前記レンズ部の光軸との相対位置が前記接続電極と前記高融点ガラスとの相対位置に応じて決められたレンズ部材の前記突起部を前記低融点ガラス上に配置して固定する固定工程と、を含み、
前記固定工程では、前記低融点ガラスを溶融させることで前記高融点ガラスに対して前記レンズ部材を位置決めすることを特徴とする光サブアセンブリの製造方法。
(Appendix 1) A forming step of forming a connection electrode and a convex refractory glass on a wiring board by determining relative positions of each other;
A positioning step of positioning and connecting the photoelectric conversion element on the connection electrode;
An arrangement step of arranging a low melting point glass having a lower melting point than the high melting point glass on the high melting point glass,
The projection has a shape matching the high melting point glass and a lens portion, and the relative position between the projection and the optical axis of the lens portion is determined according to the relative position between the connection electrode and the high melting point glass. Fixing the projecting portion of the lens member placed and fixed on the low-melting glass,
In the fixing step, the lens member is positioned with respect to the high melting point glass by melting the low melting point glass.

(付記2)前記光電変換素子は、光電変換部と前記光電変換部に接続された電極とを有し、前記光電変換部の光軸と前記電極との相対位置は所定の位置に決められており、
前記位置決め工程は、前記配線電極よりも融点が低い第二低融点ガラスを前記配線電極上に配置する第二配置工程と、前記光電変換素子の前記電極を前記第二低融点ガラス上に配置して固定する固定工程と、を含み、
前記固定工程では、前記第二低融点ガラスを溶融させることで前記配線電極に対して前記光電変換素子を位置決めすることを特徴とする付記1に記載の光サブアセンブリの製造方法。
(Additional remark 2) The said photoelectric conversion element has a photoelectric conversion part and the electrode connected to the said photoelectric conversion part, and the relative position of the optical axis of the said photoelectric conversion part and the said electrode is decided to the predetermined position. And
In the positioning step, the second low melting point glass having a lower melting point than the wiring electrode is disposed on the wiring electrode, and the electrode of the photoelectric conversion element is disposed on the second low melting point glass. Fixing process, and
The method of manufacturing an optical subassembly according to appendix 1, wherein, in the fixing step, the photoelectric conversion element is positioned with respect to the wiring electrode by melting the second low-melting glass.

(付記3)前記形成工程では、前記接続電極を囲む環状に前記高融点ガラスを形成し、
前記レンズ部材の前記突起部は前記高融点ガラスに合わせた環状に形成され、
前記固定工程では、前記配線基板、前記高融点ガラス、前記低融点ガラスおよび前記レンズ部材によって前記光電変換素子を気密封止することを特徴とする付記1に記載の光サブアセンブリの製造方法。
(Appendix 3) In the forming step, the refractory glass is formed in an annular shape surrounding the connection electrode,
The protrusion of the lens member is formed in an annular shape that matches the high melting point glass,
2. The method of manufacturing an optical subassembly according to appendix 1, wherein in the fixing step, the photoelectric conversion element is hermetically sealed by the wiring substrate, the high melting point glass, the low melting point glass, and the lens member.

(付記4)前記形成工程では、前記配線基板上に複数の前記高融点ガラスを点在して形成し、
前記配置工程では、前記複数の高融点ガラスに複数の前記低融点ガラスをそれぞれ配置し、
前記レンズ部材は、前記複数の高融点ガラスに合わせた複数の前記突起部を有することを特徴とする付記1に記載の光サブアセンブリの製造方法。
(Appendix 4) In the forming step, a plurality of the high melting point glasses are scattered on the wiring substrate,
In the arrangement step, the plurality of low-melting glasses are arranged on the plurality of high-melting glasses,
2. The method of manufacturing an optical subassembly according to appendix 1, wherein the lens member has a plurality of the protrusions that match the plurality of high melting point glasses.

(付記5)前記接続電極を囲む環状の高融点ガラスを前記配線基板上に形成する第二形成工程と、
前記第二高融点ガラス上に前記第二高融点ガラスよりも融点が低い第三低融点ガラスを配置する第二配置工程と、をさらに含み、
前記レンズ部材は、前記第二高融点ガラスに合わせた環状の第二突起部をさらに有し、
前記固定工程では、前記レンズ部材を位置決めした後、前記第二低融点ガラスを溶融させることで前記第二高融点ガラスと前記第二突起部とを接合し、前記配線基板、前記第二高融点ガラス、前記第二低融点ガラスおよび前記レンズ部材によって前記光電変換素子を気密封止することを特徴とする付記4に記載の光サブアセンブリの製造方法。
(Additional remark 5) The 2nd formation process which forms the cyclic | annular high melting point glass surrounding the said connection electrode on the said wiring board,
A second disposing step of disposing a third low melting point glass having a melting point lower than that of the second high melting point glass on the second high melting point glass,
The lens member further includes an annular second protrusion matched to the second refractory glass,
In the fixing step, after positioning the lens member, the second low melting glass is melted to join the second high melting glass and the second protrusion, and the wiring board, the second high melting point The method of manufacturing an optical subassembly according to appendix 4, wherein the photoelectric conversion element is hermetically sealed with glass, the second low-melting glass, and the lens member.

(付記6)前記レンズ部材の前記突起部はレーザを透過させる光透過性を有し、
前記固定工程では、前記突起部を介して前記低融点ガラスにレーザを照射することによって前記低融点ガラスを溶融させることを特徴とする付記1に記載の光サブアセンブリの製造方法。
(Additional remark 6) The said projection part of the said lens member has the light transmittance which permeate | transmits a laser,
2. The method of manufacturing an optical subassembly according to claim 1, wherein, in the fixing step, the low-melting glass is melted by irradiating the low-melting glass with a laser through the protrusion.

(付記7)前記形成工程では、前記高融点ガラスおよび前記低融点ガラスを前記接続電極を囲む環状に形成し、
前記レンズ部材の前記突起部は前記高融点ガラスに合わせた環状に形成され、
前記固定工程では、前記レーザの照射装置を前記低融点ガラスに合わせた円環状に回転しながら前記突起部を介して前記低融点ガラスにレーザを照射することを特徴とする付記6に記載の光サブアセンブリの製造方法。
(Appendix 7) In the forming step, the high melting point glass and the low melting point glass are formed in an annular shape surrounding the connection electrode,
The protrusion of the lens member is formed in an annular shape that matches the high melting point glass,
7. The light according to appendix 6, wherein, in the fixing step, the low-melting glass is irradiated with the laser through the protrusion while rotating the laser irradiation device in an annular shape matching the low-melting glass. Subassembly manufacturing method.

(付記8)前記レーザはフェムト秒レーザであることを特徴とする付記6に記載の光サブアセンブリの製造方法。 (Supplementary note 8) The method of manufacturing an optical subassembly according to supplementary note 6, wherein the laser is a femtosecond laser.

(付記9)前記形成工程では、前記接続電極および前記高融点ガラスをリソグラフィによって形成することを特徴とする付記1に記載の光サブアセンブリの製造方法。 (Additional remark 9) The said formation process WHEREIN: The said connection electrode and the said high melting point glass are formed by lithography, The manufacturing method of the optical subassembly of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned.

(付記10)前記高融点ガラスおよび前記低融点ガラスはシリカガラスであり、前記低融点ガラスは前記シリカガラスに不純物を添加することで前記高融点ガラスよりも融点が低いことを特徴とする付記1に記載の光サブアセンブリの製造方法。 (Appendix 10) The high melting point glass and the low melting point glass are silica glasses, and the low melting point glass has an melting point lower than that of the high melting point glass by adding impurities to the silica glass. The manufacturing method of the optical subassembly as described in 2.

(付記11)配線基板上に形成される接続電極と、
前記接続電極との相対位置を決めて前記配線基板上に形成される凸状の高融点ガラスと、
前記接続電極上に位置決めして接続される光電変換素子と、
前記高融点ガラス上に配置され前記高融点ガラスよりも融点が低い低融点ガラスと、
前記高融点ガラスに合わせた形状の突起部とレンズ部とを有し、前記突起部と前記レンズ部の光軸との相対位置が前記接続電極と前記高融点ガラスとの相対位置に応じて決められ、前記突起部を前記低融点ガラス上に配置して固定されるレンズ部材と、を備え、
前記レンズ部材は、前記低融点ガラスを溶融させることで前記高融点ガラスに対して位置決めされることを特徴とする光サブアセンブリ。
(Appendix 11) A connection electrode formed on the wiring board;
A convex refractory glass formed on the wiring board by determining a relative position with the connection electrode;
A photoelectric conversion element positioned and connected on the connection electrode;
A low-melting glass disposed on the high-melting glass and having a lower melting point than the high-melting glass;
The projection has a shape matching the high melting point glass and a lens portion, and the relative position between the projection and the optical axis of the lens portion is determined according to the relative position between the connection electrode and the high melting point glass. A lens member that is disposed and fixed on the low-melting-point glass.
The optical subassembly according to claim 1, wherein the lens member is positioned with respect to the high melting point glass by melting the low melting point glass.

(付記12)前記高融点ガラスは、前記接続電極を囲む環状に形成され、
前記レンズ部材の前記突起部は、前記高融点ガラスに合わせた環状に形成され、
前記光電変換素子は、前記配線基板、前記高融点ガラス、前記低融点ガラスおよび前記レンズ部材によって気密封止されることを特徴とする付記11に記載の光サブアセンブリ。
(Supplementary note 12) The high melting point glass is formed in an annular shape surrounding the connection electrode,
The protrusion of the lens member is formed in an annular shape that matches the refractory glass,
The optical subassembly according to appendix 11, wherein the photoelectric conversion element is hermetically sealed by the wiring board, the high melting point glass, the low melting point glass, and the lens member.

(付記13)前記光電変換素子から出射される光を所定光路へ反射させ、または前記所定光路から出射された光を前記光電変換素子の光軸へ反射させるミラーをさらに備え、
前記レンズ部材の前記レンズ部の光軸は前記所定光路と一致していることを特徴とする付記11に記載の光サブアセンブリ。
(Additional remark 13) The mirror which reflects the light radiate | emitted from the said photoelectric conversion element to a predetermined optical path, or reflects the light radiate | emitted from the said predetermined optical path to the optical axis of the said photoelectric conversion element, is further provided.
The optical subassembly according to appendix 11, wherein an optical axis of the lens portion of the lens member coincides with the predetermined optical path.

(付記14)前記光電変換素子が光信号を発振する発光素子であり、前記光電変換素子によって発振された光信号を前記レンズ部から出射する付記13に記載の光サブアセンブリと、
前記光電変換素子が光信号を受光して電気信号に変換する受光素子であり、前記光サブアセンブリから出射された光信号を受光する付記13に記載の光サブアセンブリと、
を備えることを特徴とする光インタコネクト用デバイス。
(Supplementary note 14) The optical subassembly according to supplementary note 13, wherein the photoelectric conversion element is a light emitting element that oscillates an optical signal, and the optical signal oscillated by the photoelectric conversion element is emitted from the lens unit;
The optical subassembly according to appendix 13, wherein the photoelectric conversion element is a light receiving element that receives an optical signal and converts the optical signal into an electrical signal, and receives the optical signal emitted from the optical subassembly;
An optical interconnect device comprising:

(付記15)付記13に記載の光サブアセンブリを複数備え、
前記複数の光サブアセンブリのそれぞれの前記光電変換素子は互いに異なる波長の光信号を発振する発光素子であり、
前記複数の光サブアセンブリのそれぞれの前記ミラーは、対応する前記光サブアセンブリの前記発光素子が発振する光信号を前記所定光路へ反射させ、他の前記光サブアセンブリから出射された光信号を通過させて前記反射させた光信号と多重化する波長選択ミラーであることを特徴とするWDM発振器。
(Supplementary note 15) A plurality of optical subassemblies according to supplementary note 13,
Each of the photoelectric conversion elements of the plurality of optical subassemblies is a light emitting element that oscillates optical signals having different wavelengths.
Each mirror of the plurality of optical subassemblies reflects an optical signal oscillated by the light emitting element of the corresponding optical subassembly to the predetermined optical path, and passes an optical signal emitted from another optical subassembly. And a wavelength selective mirror that multiplexes with the reflected optical signal.

(付記16)付記13に記載の光サブアセンブリを2つ備え、差動位相変調がなされた光信号を受信して復調する受信回路であって、
前記光電変換素子が光信号を受光して電気信号に変換する受光素子であり、
前記2つの光サブアセンブリは、前記光信号に含まれる正相信号と逆相信号とをバランス受信することを特徴とする受信回路。
(Supplementary note 16) A reception circuit that includes two optical subassemblies according to supplementary note 13, and that receives and demodulates an optical signal subjected to differential phase modulation,
The photoelectric conversion element is a light receiving element that receives an optical signal and converts it into an electrical signal,
The receiving circuit, wherein the two optical subassemblies receive a normal phase signal and a negative phase signal included in the optical signal in a balanced manner.

100 光サブアセンブリ
110 配線基板
120 接続電極
130 半田バンプ
140,1610 高融点ガラス
150,1620 低融点ガラス
160 LD
161 発光部
162 電極
163,173 光軸
170 レンズ部材
171,1630 突起部
172 レンズ部
710,1010 フォトレジスト
2100 OSAアレイ
2110 ガイドピン
2120 フェルール
2130 光ファイバ
2200 光インタコネクト用デバイス
2210,2310,2320,2330,2340 TOSA
2211,2222 反射ミラー
2220 ROSA
2300 WDM発振器
2350 反射部材
2400 受信回路
2410,2430,2440 全反射ミラー
2420,2450 ハーフミラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Optical subassembly 110 Wiring board 120 Connection electrode 130 Solder bump 140,1610 High melting glass 150,1620 Low melting glass 160 LD
161 Light emitting portion 162 Electrode 163, 173 Optical axis 170 Lens member 171, 1630 Protrusion portion 172 Lens portion 710, 1010 Photoresist 2100 OSA array 2110 Guide pin 2120 Ferrule 2130 Optical fiber 2200 Optical interconnect device 2210, 2310, 2320, 2330 , 2340 TOSA
2211, 222 Reflection mirror 2220 ROSA
2300 WDM oscillator 2350 Reflective member 2400 Receiving circuit 2410, 2430, 2440 Total reflection mirror 2420, 2450 Half mirror

Claims (10)

接続電極と凸状の高融点ガラスとを互いの相対位置を決めて配線基板上に形成する形成工程と、
前記接続電極上に光電変換素子を位置決めして接続する位置決め工程と、
前記高融点ガラス上に前記高融点ガラスよりも融点が低い低融点ガラスを配置する配置工程と、
前記高融点ガラスに合わせた形状の突起部とレンズ部とを有し、前記突起部と前記レンズ部の光軸との相対位置が前記接続電極と前記高融点ガラスとの相対位置に応じて決められたレンズ部材の前記突起部を前記低融点ガラス上に配置して固定する固定工程と、を含み、
前記固定工程では、前記低融点ガラスを溶融させることで前記高融点ガラスに対して前記レンズ部材を位置決めすることを特徴とする光サブアセンブリの製造方法。
Forming a connection electrode and a convex refractory glass on a wiring board by deciding relative positions of each other;
A positioning step of positioning and connecting the photoelectric conversion element on the connection electrode;
An arrangement step of arranging a low melting point glass having a lower melting point than the high melting point glass on the high melting point glass,
The projection has a shape matching the high melting point glass and a lens portion, and the relative position between the projection and the optical axis of the lens portion is determined according to the relative position between the connection electrode and the high melting point glass. Fixing the projecting portion of the lens member placed and fixed on the low-melting glass,
In the fixing step, the lens member is positioned with respect to the high melting point glass by melting the low melting point glass.
前記光電変換素子は、光電変換部と前記光電変換部に接続された電極とを有し、前記光電変換部の光軸と前記電極との相対位置は所定の位置に決められており、
前記位置決め工程は、前記配線電極よりも融点が低い第二低融点ガラスを前記配線電極上に配置する第二配置工程と、前記光電変換素子の前記電極を前記第二低融点ガラス上に配置して固定する固定工程と、を含み、
前記固定工程では、前記第二低融点ガラスを溶融させることで前記配線電極に対して前記光電変換素子を位置決めすることを特徴とする請求項1に記載の光サブアセンブリの製造方法。
The photoelectric conversion element includes a photoelectric conversion unit and an electrode connected to the photoelectric conversion unit, and a relative position between the optical axis of the photoelectric conversion unit and the electrode is determined at a predetermined position,
In the positioning step, the second low melting point glass having a lower melting point than the wiring electrode is disposed on the wiring electrode, and the electrode of the photoelectric conversion element is disposed on the second low melting point glass. Fixing process, and
2. The method of manufacturing an optical subassembly according to claim 1, wherein in the fixing step, the photoelectric conversion element is positioned with respect to the wiring electrode by melting the second low melting point glass.
前記形成工程では、前記接続電極を囲む環状に前記高融点ガラスを形成し、
前記レンズ部材の前記突起部は前記高融点ガラスに合わせた環状に形成され、
前記固定工程では、前記配線基板、前記高融点ガラス、前記低融点ガラスおよび前記レンズ部材によって前記光電変換素子を気密封止することを特徴とする請求項1に記載の光サブアセンブリの製造方法。
In the forming step, the refractory glass is formed in an annular shape surrounding the connection electrode,
The protrusion of the lens member is formed in an annular shape that matches the high melting point glass,
2. The method of manufacturing an optical subassembly according to claim 1, wherein in the fixing step, the photoelectric conversion element is hermetically sealed by the wiring substrate, the high melting point glass, the low melting point glass, and the lens member.
前記形成工程では、前記配線基板上に複数の前記高融点ガラスを点在して形成し、
前記配置工程では、前記複数の高融点ガラス上に複数の前記低融点ガラスをそれぞれ配置し、
前記レンズ部材は、前記複数の高融点ガラスに合わせた複数の前記突起部を有することを特徴とする請求項1に記載の光サブアセンブリの製造方法。
In the forming step, a plurality of the high melting point glasses are scattered on the wiring board,
In the arranging step, a plurality of the low melting point glasses are respectively arranged on the plurality of high melting point glasses,
2. The method of manufacturing an optical subassembly according to claim 1, wherein the lens member has a plurality of the protrusions that match the plurality of high melting point glasses. 3.
前記接続電極を囲む環状の第二高融点ガラスを前記配線基板上に形成する第二形成工程と、
前記第二高融点ガラス上に前記第二高融点ガラスよりも融点が低い第三低融点ガラスを配置する第二配置工程と、をさらに含み、
前記レンズ部材は、前記第二高融点ガラスに合わせた環状の第二突起部をさらに有し、
前記固定工程では、前記レンズ部材を位置決めした後、前記第二低融点ガラスを溶融させることで前記第二高融点ガラスと前記第二突起部とを接合し、前記配線基板、前記第二高融点ガラス、前記第二低融点ガラスおよび前記レンズ部材によって前記光電変換素子を気密封止することを特徴とする請求項4に記載の光サブアセンブリの製造方法。
A second forming step of forming an annular second refractory glass surrounding the connection electrode on the wiring board;
A second disposing step of disposing a third low melting point glass having a melting point lower than that of the second high melting point glass on the second high melting point glass,
The lens member further includes an annular second protrusion matched to the second refractory glass,
In the fixing step, after positioning the lens member, the second low melting glass is melted to join the second high melting glass and the second protrusion, and the wiring board, the second high melting point 5. The method of manufacturing an optical subassembly according to claim 4, wherein the photoelectric conversion element is hermetically sealed with glass, the second low-melting glass, and the lens member.
前記レンズ部材の前記突起部はレーザを透過させる光透過性を有し、
前記固定工程では、前記突起部を介して前記低融点ガラスにレーザを照射することによって前記低融点ガラスを溶融させることを特徴とする請求項1に記載の光サブアセンブリの製造方法。
The protrusion of the lens member has a light transmitting property to transmit a laser,
2. The method of manufacturing an optical subassembly according to claim 1, wherein in the fixing step, the low-melting glass is melted by irradiating the low-melting glass with a laser through the protrusions.
前記形成工程では、前記高融点ガラスおよび前記低融点ガラスを前記接続電極を囲む環状に形成し、
前記レンズ部材の前記突起部は前記高融点ガラスに合わせた環状に形成され、
前記固定工程では、前記レーザの照射装置を前記低融点ガラスに合わせた円環状に回転しながら前記突起部を介して前記低融点ガラスにレーザを照射することを特徴とする請求項6に記載の光サブアセンブリの製造方法。
In the forming step, the high melting point glass and the low melting point glass are formed in an annular shape surrounding the connection electrode,
The protrusion of the lens member is formed in an annular shape that matches the high melting point glass,
The laser beam is irradiated to the low-melting-point glass through the protrusion while rotating the laser irradiation device in an annular shape matching the low-melting-point glass in the fixing step. Manufacturing method of optical subassembly.
前記形成工程では、前記接続電極および前記高融点ガラスをリソグラフィによって形成することを特徴とする請求項1に記載の光サブアセンブリの製造方法。  2. The method of manufacturing an optical subassembly according to claim 1, wherein, in the forming step, the connection electrode and the refractory glass are formed by lithography. 配線基板上に形成される接続電極と、
前記接続電極との相対位置を決めて前記配線基板上に形成される凸状の高融点ガラスと、
前記接続電極上に位置決めして接続される光電変換素子と、
前記高融点ガラス上に配置され前記高融点ガラスよりも融点が低い低融点ガラスと、
前記高融点ガラスに合わせた形状の突起部とレンズ部とを有し、前記突起部と前記レンズ部の光軸との相対位置が前記接続電極と前記高融点ガラスとの相対位置に応じて決められ、前記突起部を前記低融点ガラス上に配置して固定されるレンズ部材と、を備え、
前記レンズ部材は、前記低融点ガラスを溶融させることで前記高融点ガラスに対して位置決めされることを特徴とする光サブアセンブリ。
A connection electrode formed on the wiring board;
A convex refractory glass formed on the wiring board by determining a relative position with the connection electrode;
A photoelectric conversion element positioned and connected on the connection electrode;
A low-melting glass disposed on the high-melting glass and having a lower melting point than the high-melting glass;
The projection has a shape matching the high melting point glass and a lens portion, and the relative position between the projection and the optical axis of the lens portion is determined according to the relative position between the connection electrode and the high melting point glass. A lens member that is disposed and fixed on the low-melting-point glass.
The optical subassembly according to claim 1, wherein the lens member is positioned with respect to the high melting point glass by melting the low melting point glass.
前記高融点ガラスは、前記接続電極を囲む環状に形成され、
前記レンズ部材の前記突起部は、前記高融点ガラスに合わせた環状に形成され、
前記光電変換素子は、前記配線基板、前記高融点ガラス、前記低融点ガラスおよび前記レンズ部材によって気密封止されることを特徴とする請求項9に記載の光サブアセンブリ。
The refractory glass is formed in an annular shape surrounding the connection electrode,
The protrusion of the lens member is formed in an annular shape that matches the refractory glass,
The optical subassembly according to claim 9, wherein the photoelectric conversion element is hermetically sealed by the wiring board, the high melting point glass, the low melting point glass, and the lens member.
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